盐渍土路基养护与维修技术探讨

2016-03-20 08:03:27闫怀宇郑州华路兴公路科技有限公司河南郑州450000
低碳世界 2016年25期
关键词:盐渍硫酸盐结晶

闫怀宇(郑州华路兴公路科技有限公司,河南郑州450000)

盐渍土路基养护与维修技术探讨

闫怀宇(郑州华路兴公路科技有限公司,河南郑州450000)

我国幅员辽阔,盐渍土分布的比较广泛,一般主要是在西北地区,华北与东北沿海地区也有。盐渍土的一些特征给道路工程带来了很多病虫害,其中主要的病虫害有:道路路面的开裂,路肩与边坡松散的剥蚀。道路路基的强度和稳定性大大降低,进而发生溶陷变形。道路路基冻胀和翻浆,盐分也加速了沥青的老化,缩短了沥青路面的使用周期。本文讨论了盐渍土对路基的影响方式及其维修与养护措施。

盐渍土;路基;病害;养护;维修

前言

道路路基出现病虫害大大影响了道路的正常使用,其形成的原因也有多种多样,主要有:地质条件、气候条件、地下水等等,盐渍土道路在正常使用的过程中,由于盐渍土碱性与盐性的特点,会侵蚀沥青路面,进而使得道路路基更加容易出现病虫害,对影响到道路工程的正常使用,并且大大缩减道路工程的使用寿命。因此,我们一定要针对盐渍土路基问题进行研究分析,来制定出行之有效的预防解决措施,尽量避免病虫害发生时产生大量的维修成本,同时还要对对出现病虫害的道路尽快的采取措施处理,确保道路的正常使用,保证人们的出行安全。

1 盐渍土道路的的基本特性

在实际工程中,和常规土相比而言,在盐渍土内含有易溶盐与中溶盐,所以,盐渍土道路在使用的过程中,会出现一些比较特殊的道路病虫害现象。一般来说,盐渍土道路有三个比较明显的特性:

1.1盐胀性

这是一种硫酸盐类的盐渍土,硫酸盐类的盐渍土其主要特性是,在结晶的时候一定要与水分子相结合,干燥的硫酸盐是没有吸水性的,但是,自遇到水之后,会慢慢的稀释与溶解,最后变成溶液的状态。并且从溶液状态再度结晶沉淀的时候,需要吸收一定的水分子,进而形成结晶的状态,使得体积慢慢增大,使得土体出现膨胀,但是,硫酸盐在干燥状态的时候,结晶水会释出,就会变成无水状态,这时候体积剂会由缩小,这种可以使得土的体积发生变化的硫酸盐,就使得这类的盐渍土呈现盐胀性。硫酸钠的晶体在水分充足的情况下,硫酸钠的体积就会出现膨胀,体积会膨胀为先前的3.14倍。可以使得硫酸盐路基出现膨胀危害,其含盐量一般2%左右,如果盐渍土路基不到这个含量,其膨胀的作用比较小,对土体的影响不大,还形成不了病虫害,然而,要是超过这个标准,那么其膨胀的速度可以达到肉眼可以看到的程度,道路路基就会出现病虫害,严重影响到人们的行车安全。盐渍土膨胀量会收到温度的影响,呈现季节性变化,在秋后天气温度慢慢降低,会使得深层硫酸盐吸水结晶、体积增大,称之为盐胀。

1.2溶陷性

盐渍土含盐的类型一般是硫酸盐和碳酸盐以及氯化物,钠、镁以及钾盐都是易溶盐。这类型的盐类在土层内会成为土颗粒之间的胶结物,在干燥的状态下,其强度会比较高,压缩性会比较小,然而在遇到水之后,可溶性的盐类就会溶解,土体由于自重增加而出现下沉。在盐渍土中,盐溶液往往会使得建筑物与地下设施材料出现腐蚀,其腐蚀的程度由材料性质、状态与盐溶液浓度决定的。盐渍土这些比较特殊的性质,会使得道路发生地质灾害。盐渍土和岩盐道路出现的主要病虫害有:盐胀、沉陷与裂缝等等。这些病虫害的出现会使得道路路面变得坎坷不平,严重影响到人们的行车安全,盐渍土和岩盐路面的耐磨性比较差,需要补充大量盐料和盐水,其养护工作不是很容易,劳动强度比较大。

1.3腐蚀性

在盐渍土道路中,盐渍土对地下设施与基础设施所形成的腐蚀,一般分为两类:化学腐蚀与物理腐蚀。其中物理侵蚀比较容易出现在温度变化比较大,或者是干湿交替的区域,主要是由于盐类的结晶会产生比较大的内应力,使得建筑物从表面到里面慢慢的疏松剥落。

2 盐渍土路基病害特征

2.1盐胀

盐渍土的盐胀和普通土体膨胀是不一样的,普通土膨胀其主要原因是因为在土中含比较强的亲水性的粘土矿物,这些粘土矿物在吸水之后,其土体就会膨胀。然而,盐渍土膨胀,有些事因为土体吸收水分而使得土体膨胀,比如:碳酸盐的盐渍土。但是,大部分原因是由于土体失水,或者周围环境的温度降低,导致土体里面的盐类结晶发生膨胀,例如:硫酸盐的盐渍土。盐渍土膨胀也可以成为盐胀,其有着不可逆性的特征。盐渍土的地基出现盐胀现象我们可以分为两类:结晶的膨胀和非结晶的膨胀。结晶膨胀主要指的是盐渍土由于温度降低,或者在失去水分之后,土孔隙里面的盐分浓缩,析出而形成结晶,使得其体积膨胀。非结晶的膨胀主要指的是,在盐渍土里面存在着大量吸附性的阳离子,其亲水性比较强,在遇水之后会很快的和胶体颗粒作用,会在胶体颗粒与粘土颗粒周围形成一层薄膜,使得土颗粒粘聚力大大降低,进而引起土体发生膨胀现象,比如:碳酸盐的盐渍土。

2.2溶蚀

盐渍土中的易溶盐被流经或土体中所含的水分所溶解,造成土体的疏松、崩解、坍塌等现象被称为盐渍土的溶蚀。溶蚀是盐渍土道路一种比较特殊的病虫害,其形成主要由两个方面:①土里面易溶的盐分。②用各种方法侵入的道路路面土体里面不饱和的溶液。溶蚀形成主要是尤其土中易溶的盐分被不饱和的溶液带走了,使得土体里面的空隙率慢慢增大,在土体中甚至还会形成孔洞,土体的承载能力就会下降。

2.3翻浆

在盐渍土中,盐分存在与盐渍土里面水、盐的相互装,使得盐渍土道路的翻浆病虫害更加严重。其主要表现为:

2.3.1翻浆病虫害更加容易发生

在盐渍土中,因为易溶盐得溶蚀会导致固相减少,其孔隙也会增大,使得水分比较容易侵入,所以,土体比较容易软化,其承载的能力大大降低,因而非常容易出现翻浆病虫害。在春天随着温度逐渐升高,盐溶解度也慢慢提高,盐渍土就比较容易发生固体向液的转变,固相减少会使得道路路基的承载力大大下降,道路路基变得比较容易吸水,因此更加容易出现翻浆病虫害。盐渍土道路由于盐出现溶解,在含水量一样的条件下,盐渍土的含液量比普通土的含液量要高,就比较容易出现翻浆现象。

2.3.2盐渍土道路的特殊翻浆

在盐渍土中,由于盐渍土里面的易溶盐在非常干燥的地区与季节比如秋冬季节非常容易发生结晶膨胀,往往会使得盐渍土内的粉土颗粒相互之间的距离慢慢增大。然后随着天气气候的变化而发生转变,温度的升高,会使得晶体在非常干燥的状态下,水分急速流失,固相的体积就会急速的缩小,就会使得粉土土体迅速的粉化,粉化粉土往往会因为缺水,而变得无粘聚性,或者粘聚性变得非常小,在作用力下没有办法形成稳定的团聚,还因为级配不好,土体颗粒之间的距离比较大,这些原因就形成了我国西部地区盐渍土比较特有道路病虫害,也称干翻浆,其严重影响了道路的行车安全。

2.4腐蚀道路构筑物

自盐渍土得地区,盐渍土对混凝土进行的腐蚀,使得混凝土的强度受到严重的损失,严重影响到混凝土结构。使得混凝土构筑物过早出现“老化”现象,以至于要花费很多的资金来进行道路工程的修复加固,有些地段甚至需要重建。在混凝土的结构中,最重要的是在混凝土的保护层被损害之后,那么钢筋发生锈蚀的现象就会大大增加。许多道路钢筋混凝土柱保护层往往会遭到破坏,许多地方的钢筋裸露在外面,甚至许多“旱桥”与“旱涵洞”基础设施被锈蚀,许多桥墩也出现腐蚀现象,公路与铁路附近的水泥电线杆也遭到了侵蚀破坏。钢筋在遭到锈蚀之后,会导致生成物的体积出现膨胀,使得混凝土的顺筋出现开裂,混凝土的保护层发生剥落。锈蚀会严重损害钢筋和混凝土相互之间的粘着力降低,使得钢筋变脆,进而影响混凝土结构安全性,其承载力会大大降低。盐渍土道路的钢桥在受到腐蚀之后,其自身会受到非常大的破坏,必须要进行维修,有些甚至需要报废重建。部分钢结构的构筑物在受到腐蚀之后,往往会使得钢结构出现失稳现象,甚至会导致倒塌事故出现。

2.5盐渍土道路边坡病虫害

道路边坡出现土流失现象,主要是因为盐碱表聚性,在道路边坡的表面受到盐分的侵蚀而形成膨胀松散的粉性土质,这些土非常容易被风吹走,边坡土就会流失,也污染了空气。如果下雨的化,边坡会被冲刷,造成大量的土流失,进而出现冲毁道路路基的严重事故。因此,每年都要给边坡补土。

3 结束语

综上所述,盐渍土对道路工程有着比较大的影响,主要是因为盐渍土地区的环境比较特殊,盐渍土区域的道路与构筑物经常出现只有盐渍土区域才会出现的特殊道路病害,所以,对盐渍土区域的道路工程就需要提出一些特殊要求,因此,在工程实际中对盐渍土路基采取合理有效的养护维修措施是非常必要的,同时,不同地区盐渍土化学成分有差别,需具体问题具体分析,需在各个地区推广典型性研究。

[1]李治新.盐渍土地区公路养护与环境评价研究研究[D].长安大学,2009.

[2]成佳丽.盐渍土地区路基地基处理措施研究[D].长安大学,2012.

[3]郭立叶.盐渍土路基处理方法与施工工艺研究[D].长安大学,2012.

[4]薛 明.盐渍土地区公路养护维修技术综述[J].公路交通科技,2009 (2):92.

U418.5

A

2095-2066(2016)25-0198-02

2016-8-22

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