盐渍化软弱土地基的危害与处治技术研究

杨瑶 王荣 魏义婕

摘 要：新疆自然条件特殊，盐渍土分布范围广，盐化程度和含盐性质各地差异较大，对公路工程危害很大。文章将针对工程方面盐渍土的危害性提出一些处理设计方案，并通过一些检测手段进行监测评估其可行性。

关键词：盐渍化软弱土 危害 处理设计方案 检测评估

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）01（a）-0016-02

西部大开发是我国长期实施的发展战略，随着一带一路发展战略的提出和发展，新疆丝绸之路经济带核心区战略地位更加突显。新疆深居内陆，地形封闭，通过公路建设加强与东部地区的经济往来，推动新疆经济的快速发展是非常有效的办法。然而，新疆作为我国盐渍土的主要分布地区，土质易受侵蚀产生沉陷或是吸水膨胀导致蓬松，时常出现路面龟裂、翻浆等多种危害公路安全的现象发生，不仅增加了在公路养护方面的支出，也给公路建设带来了极大的挑战。因此，利用科学有效的方式解决盐渍土土壤性质造成的公路地基不稳等问题是新疆经济建设亟待解决的问题之一。

1 盐渍土的定义

盐渍土指的是土壤含盐量超过普通土壤应有含盐量标准的土，土壤的含盐量一般以百分比的形式表示泥土自身所含盐分的量。我国交通部门以3%位界限定义了土壤含盐量的标准，通常土壤含盐量低于3%的为一般土质可以直接进行带路施工建设，反之土壤含盐量超过3%的则为盐渍化土质，那么在进行道路施工之前，就必须对该土壤进行科学化的勘测，并根据土壤的含盐量设计有效的方案，在对道路进行施工，以保证道路的安全性。

2 盐渍化软弱土地基的危害

盐渍土的性质不同对道路工程的危害也大不相同，如在含盐量较高的湖泊或海域的周边地区，盐渍土大多具有腐蚀性，而根据地下水位的不同，其危害又呈现为两个不同的现象，地下水位高则盐渍土中所含的盐分会被溶解并逐渐侵蚀地基，从而降低地基的承载力造成路面剧烈等现象，这种腐蚀性主要是盐分溶解于水与工程材料所含元素之间的化学反应，往往会使工程材料的功能性弱化。而地下水位低，则表现为土壤的侵蚀沉陷；又比如含硫酸盐的盐渍土，这类型的土壤会吸水膨胀，泥土的体积会增大，而在水分失去之后，泥土的体积会明显缩小，造成土壤之间的间隙增大，使土质变得疏松，造成地基的不稳定。

3 处理方案设计

针对盐渍土对地基所造成的腐蚀和疏松等两种不同的危害，仅仅选择在施工路段改变盐渍土的土壤性质在周围周边土壤环境的影响下，并不是科学有效的方法，而通过添加加固和耐腐蚀材料来提高地基的强度也不能最为最好的方案。因此，我国道路建设部门应当采取更较科学有效的方式，通过天然材料的添加来增强路基以及地基的稳固性和耐腐蚀性，并在路堤中添加隔断层来防止因毛细水流动与表面土壤的盐分融合所造成的公路表面的损害，而隔断层所选用的材料可以根据路段土壤性质的实际情况来决定。

以下是笔者根据不同土质情况所设计的方案：（1）砾石桩方案，针对需进行深层处置的沉积厚度在5～7 m之间的软弱土，设计的处理方案为砾石桩方案。选择直径为0.5 m，长度为5 m的使用直径小于0.05 m的砂砾石作为加固材料的砾石桩作为方案实施材料，要注意的是，砾石桩每0.05之间所含的砂砾石不少于50%，所选用填料所含的泥土量不能少于10%，并且填料要注意不能风化。选择工作平率为25 Hz的振动机，套管内径在0.385～0.45 m之间力度不低于15 m成桩直径大于0.5 m的打桩机，通过振动沉管这种公路施工的方式，将砾石桩以每根间隔2 m的距离，布置为三角的形式。在施工时激振力要在100～150 kN之间，电流保持在80 A上下，具体以施工现场的实际情况来定。（2）换填方案，针对需进行浅层处置的沉积厚度在3～4 m之间的软弱土，设计的处理方案为换填方案。选择含泥量在10%以下的天然砾石为换填材料，通过围堰排水的方式出去所选路段土壤多余的水分，并挖除土壤中所含的软土成分，以含泥量在10%以下的天然砾石换填，要注意的是换填深度要达到2 m，底宽为34 m，在40 m宽的地表砾石填铺的顶部要至少达到90%的压实度。（3）强夯置换的方案，针对0.7 m地下水位，含水量达到31%呈现为软塑状的低液限黏土，设计的处理方案为强夯置换的处理方案。选择颗粒含量在60%以上的直径在0.02～0.04 m之间的级配砂石最为强夯置换材料，以每米2 000 kN的夯击能在间距为3.2 m的呈三角形布置的夯击点进行强夯置换处理，并且处理的深度要达到5 m，地基在处理后承载力要达到200 kPa。

4 实验检测以及评价

上述的处理方案设计主要目的是为了通过加强公路地基的强度和承载力，提高公路的安全性，因此，需要通过一定的检测方式对处理后道路的安全性能进行评估，笔者分别对上述3种方案进行了荷载检测，原位载荷检测为了能对狐狸的效果进行更加准确的判断，可以利用原位载荷测试对处理前后的地基强度和承载力进行检测。

（1）对原地基的载荷检测，通过对原地基强度和承载力的在和测试数据表明沉积量并没有出现明显的转折点，也没有明显出现阶段性的变化，但荷载的能量达到90 kPa时，通过计算，与之相对应的地基的沉积量约达到了0.06，已达到了停止载荷检测的量。据有关规定当沉积量达到2%时，其所能承受的最大承载力为40 kPa。

（2）对处理后地基的荷载检测。①砾石桩的荷载检测，在对砾石桩施工完成后需对每一个砾石桩进行荷载检测，并且对桩与桩之之间的土壤也需进行荷载测试后认为，针对砾石桩承载力的检测具有明显的线段性，线段末端所表示的承载力为250 kPa，从图表中能够看出，当承载力达到190 kPa时，砾石桩将受到破坏，因而将砾石桩的最大承载力定位120 kPa；而在对砾石桩之间的土壤进行荷载检测时，从图表发现，每kPa荷载增加，砾石桩之间的土壤都会有明显的下沉痕迹，用规定的沉积量2%来限定，那么砾石桩之间的土壤最大承载量应为5 kPa。②对砂砾石的荷载检测，经检测砂砾石最小的承载力为100 kPa，最大承载力为400 kPa。③强夯置换的荷载检测，针对强夯置换这种方式的荷载检测需要对置换墩的承载力和墩与墩之间的土壤的承载力进行检测，在对置换墩和墩与墩之间土壤的承载力测试表中可见，曲线以一种非常缓慢的趋势变化，没有明显的节点转折，而这两类材料的承载力最大均被350 kPa，而墩与墩之间土壤的下沉值为5 cm，而置换墩的下沉量为3.5 cm。以深度控制法的标准来看，置换墩的最大承载力应为200 kPa，而墩与墩之间土壤的最大承载力则为150 kPa。

5 检测简论分析

通过原位荷载检测对处理后公路地基的下沉量进行检测，并通过折现标的方式表示数据得出：（1）采用砾石桩的加固、填料的置换或者是强夯置换的方式对盐渍土进行公路施工前的处理，在道路稳定性和安全性方面具有明显效果。（2）采用砾石桩的加固、填料的置换或者是强夯置换的方式对盐渍土进行处理后，通过图表的对比发现，地基的承载力和强度明显增强。（3）采用砾石桩的加固、填料的置换或者是强夯置换的方式对盐渍土进行处理后，盐渍土地基下沉的现象明显降低。（4）采用砾石桩的加固、填料的置换或者是强夯置换的方式对盐渍土进行处理后，施工的时间明显减少，公路养护的成本明显降低。

6 结语

文章具体介绍了砾石桩加固、填料置换、强夯置换三种方案来进行盐渍土的处理，并通过检测得出对盐渍土处理具有明显效果，笔者期望除了对公路外，这些方案对其他类型的工程也有一定帮助。

参考文献

[1] 杨晓华，张莎莎，郭永建.盐渍化软弱土地基处治措施对比分析[J].郑州大学学报：工学版，2010（2）：22-26.

[2] 郭娟.盐渍化软弱土地基的危害与处治[J].黑龙江科技信息，2008（36）：365.