盐渍土对公路路基的危害及防治措施

2017-03-10 13:50严 文
环球市场 2017年23期
关键词:料场盐渍含水量

严 文

青海省公路科研勘测设计院

盐渍土对公路路基的危害及防治措施

严 文

青海省公路科研勘测设计院

在公路工程的建设和施工中,道路地区的土质会对工程的质量和工程实际的稳定性产生重大的影响,而在我国,盐渍化土分布十分的广泛,这种土自身的稳定性较差。在当前的公路工程建设和施工过程中,土壤因素对公路建设的质量有着非常大的影响,而盐渍化土在道路的建设中会对道路的质量和稳定性产生十分不利的影响,所以必须要采取相应的措施对盐渍化土进行有效的控制,只有这样,才能减轻其在公路建设过程中产生的危害和后期的维护成本。

盐渍土;路基施工;质量控制措施

盐渍土是盐土和碱土以及各种盐化、碱化土壤的总称。在公路工程中,按地表1m以内易溶盐类含量平均达到0.3%以上的土壤,称之为盐渍土。按盐渍类型可分为:氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土和碳酸盐渍土;按土中盐的含量可分为、弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土和超盐渍土。盐渍土在我国分布广泛,不但造成农业减产或不产,对工业建设也造成极大危害,盐渍土地区的道路如果不进行特殊的处理,往往会产生盐胀、翻浆、冻胀、淋溶与溶陷等多种病害,严重影响着道路的稳定性和耐久性。下面具体分析盐渍土对公路路基产生的主要病害并提出相应的防护措施。

1 病害分析

1.1 盐胀

盐渍土的盐胀作用会使路基出现裂缝、变形和疏松,使路基的整体稳定性降低,影响了路基的承载能力。盐胀还会使路面出现开裂、严重变形或隆起等破坏,从而影响道路的使用功能。另外,盐胀也会使道路边坡失稳,严重时造成坡面开裂,甚至造成排水不畅。综合分析,出现盐胀的主要原因如下。(1)土体中的含盐量:土体中含盐量的多少是决定路基路面是否发生盐胀破坏的主要因素。当其他条件相同时,土体的盐胀率与土体中硫酸钠含量呈指数关系变化,硫酸钠含量越高,发生盐胀的概率越大。(2)土体的含水量:土体的含水量也是盐胀是否发生的必要条件。当含水量太低时,盐类结晶时因没有足够的水分而形成含水结晶体;而当土体的含水量太大时,盐分会随着水分的迁移而被带走,也不能形成较大的冻胀破坏。

1.2 腐蚀

盐渍土对公路路基路面,构筑物中的钢筋、混凝土和石料等建筑材料均具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用。盐渍土中以硫酸盐盐渍土和氯盐盐渍土的腐蚀性较强。硫酸盐与混凝土中的水化产物Ca(OH)2和水化氯酸钙发生化学作用生成石膏和钙钒石,这两种反应均造成体积膨胀使混凝土开裂剥落,过饱和的硫酸盐溶液在混凝土孔隙中结晶还会对孔壁产生极大的应力,使混凝土破坏。氯盐中起主要腐蚀作用的是氯离子(Cl-),氯离子(Cl-)在水、气的参与下,会与金属制品中的铁元素发生电化学腐蚀,从而生成氯化亚铁(FeCl2)。这种氯离子与铁离子的结合物是极不稳定的,在有氧的条件下,铁离子与氧结合形成氧化物,即通常的铁锈,而氯离子重新离解出来,再度参与铁的腐蚀过程,这样周而复始地作用,大大加快了铁的腐蚀速度。当盐渍土中同时含有硫酸盐和氯盐时,腐蚀性会更强。

1.3 溶陷

溶陷是盐渍土对公路产生的病害之一,发生这种病害的原因是盐渍土路基或者结构层在淡水的作用下,盐分出现溶解的情况,并且被水分带走,导致了土体强度的降低。同时在荷载或者自重的作用下,盐渍土路基或者结构层出现了严重的沉陷、孔洞等破坏,并且被逐渐放映到路面层,从而就给车辆的通行带来了很大的安全隐患。

2 针对病害的防护措施

2.1 设置大粒径卵石缓冲层

设一层一定厚度的不含0.6mm以下的大粒径卵石,使盐胀变形得到缓冲,从而减小对路面的破坏作用。不含0.6mm以下的细粒料就能达到减缓盐胀作用是基于两个原因:(l)当土中的胶体颗粒与一价钠离子互相作用时,就使土体分散,减少颗粒间的粘聚力,故细粒料的减少就意味着可以减少胶体颗粒与钠离子的作用,也有效降低了硫酸盐的含量。(2)毛细水上升高度不会超过3cm,盐分不会重新凝聚。但其难点是,在大蒸发量、干旱地区不能保证蒸发盐的凝聚。若能得到这种环境下的蒸发盐数据,我们就可有一个非常有利的、就地取材、造价较低的解决方法。

2.2 填料控制

料场面积根据取料计划、深度及料场含盐量分布情况等确定,为保证填料易溶盐含量符合设计及规范,在料场内合理布置探坑,间距100m均匀设点。试验室分别在探坑距地面50cm、100cm、150cm、250cm位置取样检测,根据检测结果确定取料深度。根据取料计划及深度确定料场面积,根据料坑分布及取样合格情况确定取料位置及区域,并划分为合格区域及不合格区域,并做好标记。料场区域及深度确认后进行料场清表,并结合试验数据将表面不符合规范要求的表土全部清除集中堆放。若是种植土,则存储绿化备用。取料时含应对路基填料的含盐量、含水量及均匀性检测。取土料场的料含水量高时,应结合地形及实际情况挖临时排水沟,排除及拦截地表水,降低地下水位;或采用挖槽、翻晒的方法使其含水量降低。

2.3 隔断层填筑

隔断层通常要设置在路堤内部较为合理的深度,这样就可以更好的保证隔断向上迁移的水分和盐分能够得到有效的控制。这种方法也是避免路基盐胀和翻浆的一个有效的途径,它能够十分有效的降低盐渍土地区路基高度。隔断层的类型也是多种多样的,常用的有砾碎石隔断层、风沙或者河沙隔断层与土工合成材料隔断层。土工合成材料常用的有复合土工膜或土工布,复合土工膜是由聚合物膜与土工织物加热压合或则是用胶黏剂黏合而成,有一布一膜,二布一膜,三布二膜等。膜可以完全隔断水分,土工织物可以保护土工膜,防止膜被接触的砾碎石刺破,防止铺设时被人为或机械损坏,也可以防止运输时损坏。

3 结语

综上所述,公路建设的过程中,盐渍土会对整个公路的质量和稳定性都产生非常不利的影响,施工的过程中一定要对这一部分予以高度的重视,对盐渍化的地段采取有效的措施进行妥善的处理,只有这样才能更好的提升公路的质量。

[1]崔艳颖.盐渍土对公路建设的危害与防治研究[J].黑龙江科技信息,2015,(09):158.

[2]喻学福.浅谈盐碱土对公路路基的危害及处治措施[J].河南科技,2014,(16):74.

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