关于提高盐渍土路基施工质量的几点建设

2020-02-16 06:19
居业 2020年11期
关键词:盐渍土工布盐分

王 燃

(北京华通公路桥梁监理咨询有限公司,北京 100000)

拟建的G575老爷庙口至巴里坤公路起始于S236老路K70+000处,经过三塘湖与大河镇,路线总体呈现南北走向,主线全长72.8km,采用一级公路标准,路基宽度为26m,部分路段位于盐渍土区域。本文以该工程为例,对盐渍土地区形成原因,所采取有效工程处理措施与质量控制策略进行探讨。

1 盐渍土出现成因及所造成破坏程度

1.1 地形影响

盐渍土泛指盐土与碱土,土壤中含有可溶性盐类,且盐分浓度较高,导致土壤物理性质造成破坏。当土壤中的中性盐浓度超过一定指标时,将逐渐形成为盐渍土。同时,不同地区的中性盐浓度变化情况有所不同。在地势较高处,虽然土壤中会分布一定浓度的中性盐,但在地表水持续向低处流动过程中,水体将携带走少量盐分,导致地势较低区域的中性盐浓度相对较高,加剧土壤盐渍化过程。

1.2 气候影响

在不同气候条件下,土壤中盐分来源也有所不同。在降水量较少区域内,土壤盐分主要受到风力作用而持续积累。而在降雨量相对较为充足的地区,土壤中的盐分来源主要为雨水所携带盐分,所积聚盐分较少,土壤盐渍化程度较为轻微。G575老爷庙口至巴里坤公路工程位于新疆哈密市哈萨克族自治县内,属于温带大陆性干旱气候,干燥少雨,土壤盐渍化程度较为严重。

1.3 地下水矿化度影响

部分地区所分布地下水流速较慢、排水难度较大,在自然蒸发过程中,地下水的矿化度逐渐提高。同时,在淤泥土区域中,由于沉积诸多动植物残体,残体在浸泡过程中,也将持续提高水体矿化度,并在蒸发过程中逐渐析出盐分,加剧土壤盐渍化过程,最终形成氯化物盐渍土。

1.4 路基破坏

(1)路基沉陷及开裂。G575老爷庙口至巴里坤公路工程地处我国新疆地区,具有气候温差大、白昼温度高的气候特征。在白昼期间,环境气候温度较高,盐渍土中所含有盐分的水分蒸发速度较快,土体体积出现缩减现象,进而对周边路基结构性能与密实度造成负面影响,出现路基土松散问题。在问题严重时,将以此为诱因引发路基沉陷变形等施工问题。同时,夜间气候温度过低,盐渍土中所含盐分持续吸收大量水分,进而出现盐胀现象,导致路基土体体积变大。在土体鼓胀程度过于严重时,将导致路基结构开裂损坏。

(2)路面翻浆。在公路工程周边气候温度回升过程中,路基及周边地层含水率将有所提升,加之受到外力因素影响,有一定可能出现冻溶现象,最终导致公路工程路面产生翻浆现象,缩短工程使用寿命。

(3)边坡不稳。当公路路基及周边区域地层含盐量超过一定指标时,在地表水、风力等因素影响下,边坡结构表面将持续受到盐分腐蚀作用,导致结构稳固性能下降,有较高可能出现边坡失稳、滑塌等安全事故。同时,在地下水位较高时,边坡底部也时常产生盐渍水沟,对周边生态环境造成严重破坏。

2 盐渍土路基施工质量提高策略

2.1 做好施工准备工作

(1)图纸审核。企业与监理机构应对施工图纸及方案进行审核,重点检查图纸是否存在缺项漏项问题,及时发现并解决施工方案中所存在的各项问题,为后续施工活动的开展提供明确参照。

(2)场地处理。在施工准备阶段中,施工人员应做好场地处理工作,清除盐渍土路基结构表面所分布的草皮、腐殖土以及各类杂物,确保地面清理宽度超过路基坡脚1m以上。随后,对地面进行硬化处理,如采取压实措施,直至地基承载性能与工程设计要求相符合为止。此外,结合实际情况,修建地面排水系统,在适当位置设置排水设施,排出路基底部区域积水。在必要情况下,可选择采用砂石换填方法。

(3)科学编制施工方案。技术人员应结合施工情况,基于工程设计要求与地质勘察报告,科学编制盐渍土路基处理方案,合理设定各项施工参数。例如,盐渍土路基处理工艺流程为:基底处理——路基填筑——路基压实——隔断层施工——路基排水——预防盐胀——路基防护。

(4)工程地质勘察。企业唯有组织开展地质勘察工作,全面掌握工程施工区域地质条件、现场环境情况,方可为盐渍土路基施工方案的编制提供有力信息支持,并结合实际情况选择适当的盐渍土处理方法。例如,在G575老爷庙口至巴里坤公路工程中,根据地质勘察报告得知,编号为K80+20,K82+200路段深度在0~0.50m范围内的路基易溶盐含量较低,均为弱盐。编号为K88+100路段深度在0~1.0m范围内路基易溶盐含量为中盐。针对易溶盐含量不同的盐渍土路基,企业应针对性编制盐渍土处理方案。

(5)材料检测。企业与管理人员对所配置填料的性能质量、含水率以及含盐量进行检测,具体检测标准视取土深度及所分布位置而定。同时,在盐渍土路基填筑、压实完毕后,对路基压实度进行检测,待检测结果与工程设计要求相符合后,方可组织开展后续施工活动。

2.2 及时处理泛盐问题

在出现盐渍土路基泛盐现象时,技术人员应持续采集工程相关信息,分析问题成因,结合实际情况及时采取有效解决措施。在G575老爷庙口至巴里坤公路工程中,当地基表层出现盐霜积聚现象时,施工人员及时清除路基表层盐壳、所覆盖制备以及表层土,清除土口度为0.3m左右;针对老路段路基,如若主线路基为填方且老路路基为非盐渍土可利用路段时,仅对老路路基加宽部分进行处理即可。而原老路已设置土工布隔断层时,无需对其进行处理。在老路路基为盐渍土路段时,将路肩下方1m范围内老路路基进行挖除,换填为非盐渍化砾类土,铺设复合土工布,并对加宽部分地基进行处理即可;针对局部零填以及路堑盐渍土路基段,应综合分析路基土质情况,选择是否采取挖除换填处理措施;在路肩以下路面结构层下方80cm处设置隔断层,采用两布一膜复合土工布结构,并确保隔断层高处边沟流水位、地面或地表长期积水水位保持在30cm左右。

2.3 明确盐渍土处理原则

在盐渍土路基处理环节中,企业与技术人员针对新建路基,应优先采取路堤形式,最大程度减少盐渍土对公路路基性能质量所造成的影响系数;施工人员定期对盐渍土地基表层所积聚的盐霜进行清理;确保盐渍土地区所分布公路路段具有完善的路面排水系统以及路基结构,对地表水采取拦截、排除措施;采取隔断措施,从根本上切断水体的主要来源,防止地下水与毛细水上升,从而实现降低土壤盐分浓度、预防盐胀、避免路基土出现二次盐渍化的处理目的;企业重点控制公路路堤填料质量与易溶盐浓度,严格遵循相关施工规范,如《新疆盐渍土地区公路路基路面设计与施工规范》等。

2.4 预防盐胀

为有效预防盐胀问题的出现,实现强化盐渍土路基质量的目的,可选择采取提高路基高度、设置隔断层两种方式。其中,在采取提高路基高度措施时,应结合工程施工情况,将路基标高进行适当调整,直至路基高出地下水顶面6.5m左右即可。如此,在水体流动过程中,水体携带路基表面所积聚盐分持续流向地势较低区域,从而起到减少路基上部盐分浓度的作用,在设置隔断层时,应在与路床顶部间隔0.7m处设置封闭性隔断物,如土工布隔断层,从而起到隔断路基下部含盐地下水与毛细水上升的作用,并起到排水效果,预防路基盐胀、翻浆问题的出现,这也是应用最为常见的盐胀预防措施。但是,应注重优先配置具有良好抗老化性能、耐冻性以及适当渗透系数的土工布,或是使用砂石材料。同时,待隔断层铺筑完毕后,应在其上方铺设0.1m厚的反滤层。

3 结 语

综上所述,盐渍土路基工艺流程较为复杂,施工水平要求高,质量管控难度大。因此,在公路工程施工中,企业应将盐渍土路基施工管理作为项目施工管理重点,结合实际施工情况,积极采取上述质量控制措施,为盐渍土路基施工质量提供必要保障。

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