南疆地区沥青混凝土路面质量问题成因与预防措施

马春雷（塔里木油田塔西南勘探开发公司工程项目管理部，新疆塔里木844804）

南疆地区沥青混凝土路面质量问题成因与预防措施

马春雷
（塔里木油田塔西南勘探开发公司工程项目管理部，新疆塔里木844804）

南疆地区的道路路基因为受到了盐渍土冻胀变形的影响，出现了不同程度的损坏及变形，最为明显的表现是有很多道路工程都出现了不同程度的质量问题。论文对南疆寒冬地区盐渍土路基冻胀工程灾害形成的原因和预防措施进行分析探讨。

盐渍土路基;冻胀变形;防治技术

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.134

1 南疆地区盐渍土的分布及其成因

新疆是我国盐渍土分布面积最大的省份,南疆分布面积最广。在南疆地区分布较大面积的是盐渍土和强盐渍土，区分盐渍土公路和一般公路的最有效方法是看在路基土当中，是不是含有盐的成分。只有准确掌握路基土中盐是由哪些成分组成以及它的移动规律，这样才能够有效预防和解决盐渍土地区路面出现过早损坏的现象。经过调查我们发现，尽管在施工的过程中，硫酸钠含量和总盐含量在路基或路堤填土中的所占比例在规范的范围内，可是经过对道路的实际盐胀变形的检测我们可以得知，道路在修筑完成后不久，路面便会渐渐出现盐胀变形，也就是所谓的结晶变形。通过对检测分析可以初步认定，路基外部盐的成分，可能是因为自身移动渐渐集中在路基，最终形成盐胀变形和次生盐渍化。而盐成分的迁移通常会有5种途径：（1）随着地下水位的降低而下渗；（2）随着毛细水上升；（3）随着聚流而上升；（4）大路两侧的差异积盐；（5）地表水沿着路面、路肩及边坡深入到地下。在冬季冻深范围内含水超过一定的范围，也极易形成冻胀，并进一步破坏了半刚性水泥稳定层，进而破坏沥青混凝土面层，加剧结构层的整体破坏[1]。

2 预防盐渍土路基冻胀灾害的基本原则

经实地调查可知，道路起鼓及开裂处的水泥稳定层已基本破坏，硫酸盐结晶体较多。对南疆地区盐渍土工程性质及变形特性进行调研，并结合这些地区遇到的实际问题,以及在本地区新建道路类似环境的成功做法，提出该地区预防盐渍土路基冻胀工程灾害的原则。

1）勘察设计阶段，根据盐渍土类型不同，制定出相应的方案。对于之前就有的病害路段，我们要针对路基结构层来观察盐渍化病害的类型、天气、特征、地质环境、受到盐渍化的构筑物和建筑物。对于之前道路要选择冻胀病害或典型盐胀的路段，进行冬季路面盐胀变形过程的实时检测，并对盐胀冻胀性作出评价。对于沿线中盐渍土的类型和含盐量，以及分布情况等一系列因素进行详细调查，总结分析出盐胀、冻胀、溶蚀及翻浆等可能产生的危害，并根据这些危害制定出相应的预防措施。

2）在施工阶段，对路基填料的盐分和含盐量要严格控制，并确定路堤填料是否可用。提前对路用砂砾和取土的料场进行调查，并进行试验分析。因为路基的稳定性收到路基填土的含盐量及含盐性质决定，所以在气候区域和水文地质有差异的情况下，盐渍土作为路基填料的可用性质也不完全相同。因此，我们对于路基填料有下面几点要求：（1）路床范围内填料的可用性受到了含盐量及盐分的影响；（2）要对填料进行严格的控制和把关；（3）严格控制硫酸盐及亚硫酸盐渍土。

3）在严格控制路基填土的前提下，对于路基外部的盐和水要进行隔断设计，并且要预防路基土中盐分的积聚和迁移。

4）对于路基的排水及防水进行设计，防止路基不受外部水的侵蚀。

5）有些地下水位比较高的超盐渍土和强盐渍土的路段，我们可以设置双侧明沟排水，利用这种方法，最终达到将地下水位的目的，起到排盐效果。

3 盐渍土路基盐冻胀工程灾害的预防措施

我们在运用这些原则的同时，也要考虑到盐渍土路基所处地区的天气、地质、以及盐渍土工程的特征进行综合考虑。在这5项原则的基础上，要按照下列4项措施进行控制。

3.1 路基填料中的盐成分和含盐量要控制在规定范围内

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根据实际情况控制盐和除盐措施，确保路基和水泥稳定材料能够最终实现无盐化。在我们的实际工作和操作中，控制以及去除路基填料中盐成分的方法有3种，即浸水预溶法、化学法及换填法。而换填法一般用在路基为低填少挖，以及浸水预溶法受到限制的时候。

3.2 对隔断水分及盐分的运移

设置隔断层，可有效地阻止了下部以及侧部的盐分流入路基结构层，确保了路基无盐化。这项措施就是预防路基出现冻胀变形和盐胀的一种方法。在进行现在的工程过程之中，一般采用2种方式进行水盐隔离：把路基和铺设隔离层的高度整体提升。如果要阻止地下水盐移动和地表水从侧向深入到路基，必须设置基地水平方向隔断及路基两侧垂直方向的隔断，这样就会有效预防路基结构层以及填筑土体水盐环境的不同，杜绝出现路基的盐胀以及冻胀变形的现象。根据透水性能不一样，隔断层的材料可以分为：风积砂、河沙、碎石等透水性隔断层；同时，还有复合土工膜、沥青砂和土工膜等不透水的隔断层。

3.3 加固路基的结构层

加固路基的结构层，让路基可以满足荷载及强度、整体稳定性的要求，从而抵抗变形。我们可以从两方面来加强路基的结构层：设置变形缓冲层及半刚性基层。设置变形缓冲层的目的是缓冲盐胀及冻胀变形；设置半刚性基层的目的是提高基层的强度以及刚度，提升路面的整体性。

3.3.1 变形缓冲层

所谓变形缓冲层，就是指在盐胀和冻胀灾害非常严重的地区，为了起到预防路基盐、冻胀变形作用，设置的一层或者多层卵石层，也可以用砾（碎）石隔断层当做变形缓冲层，起到的作用是相同的[2]。

3.3.2 半刚性基层

所谓半刚性基层，就是指路面的弯曲力矩，其作用是通过路面结构层原有的抗弯力矩，以及材料的自重来抵抗路基结构层因为受到了不同程度的冻胀力、盐胀力，这样就可以防止路面结构发生变形损坏，所以要加强结构层整体的强度和刚度，这就是半刚性基层。半刚性基层的材料具有整体性好的特点，可以加强路面的抗变形能力，尤其是交通流量大、大型货车较多的盐渍土地区，更适合采用这种措施。一般情况下，半刚性基层就是级配砾石（碎石）掺入水泥或者石灰。水泥稳定层和石灰稳定层中的石灰和水泥，也会和硫酸盐、氯化物盐起化学反应，最终转化成为水化物，以及钙矾石。因此，半刚性稳定基层就会变得疏松膨胀，摆脱掉冻胀作用力的约束，路面也会受到严重破坏。如果要预防半刚性基层效果失效，我们必须严格控制半刚性基层材料中的硫酸盐和氯化物盐的含量。

3.4 做好路基防水及排水工作

1）加固路肩：以此确保路面雨水和降雨对于路基的影响，根据道路等级不同，可以采用封闭或硬化措施；

2）增设护坡：通过用特殊材料制成的护坡，覆盖了整个路基边坡，起到了预防边坡松胀，以及免受雨水冲刷的效果，同时，也保持了土温；

3）设置双排水沟：当地下水位较高的强盐土地区，或者地面积水不能自行排出的情况下，为了防止路基底部及路基坡脚不被水盐侵蚀，要在距离路基坡脚2m的地方挖排水沟，从而实现双侧降水排盐。

【1】陈再.硫酸盐渍土路基盐胀防治机理研究[D].长沙：中南大学，2014.

【2】王龙.单因素条件下典型粗粒盐渍土盐胀率预测模型研究[D].西安：长安大学，2014.

Causes and Preventive Measures for Quality Problems in Southern Xinjiang Area of Asphalt Concrete Pavement

MA Chun-lei
(Engineering Project Management Department of Southwest Exploration and Development Company，Tarim 844804，China)

Road foundation in the area of southern Xinjiang as influenced by saline soil frost heave deformation, appeared different degree ofdamage and deformation, and most obvious performance is there are a lot of road engineering have appeared different degree of quality problems.This article in view of winter southern Xinjiang saline soil subgrade frost heaving engineering disaster formation analysis to explore the causes andpreventive measures.

saline soil subgrade;frost heave deformation;control technique

U416.217

A

1007-9467（2016）12-0080-02

2016-10-26

马春雷（1980～），男，新疆沙湾人，工程师，从事建设工程项目管理研究。