新疆盐渍土地区道路路基隔断层设置方式理论分析及验证方案设计

申雪松，彭江发

（中铁三局集团有限公司贵南项目部，贵州 黔南 558000）

1 现行规范（标准）与验证方案中隔断层铺设工艺概述

交通运输部颁布的《公路路基设计规范》（JTG D30—2015）和《公路路基施工技术规范》（JTG F10—2006）对盐渍土地区路基施工中隔断层土工布铺设方法提出具体要求，只明确了隔断层的铺设部位、铺设环境。《沙漠地区公路设计与施工指南》（TDG/T D31—2008）中只对普通土工布施工提出了要求，并要求沙漠地区盐渍土路基设计应按《盐渍土路基公路设计与施工指南》相关规定进行。

文章结合交通运输部颁布的各类规范、G0612若羌至民丰高速公路相关设计及新疆公路协会编制的施工指南，对隔断层阻盐份水的理论进行分析研究，并提出验证的方法与方案。该验证方案设置的土工布铺设工艺按《盐渍土地区公路设计与施工指南》（交公便字〔2006〕243号）中的要求进行，即盐渍土地区隔断层土工布铺设根据路基的纵坡和横坡，按由高处向低处的顺序铺筑，高的一幅接头在下，低的一幅接头在上。

2 现行规范隔断层工艺阻水理论分析

2.1 分析边界条件

含易溶盐的毛细水分层均匀上升；现场铺设的土公布没有完全密贴；毛细水的上升高度有一定的范围。

2.2 按现行规范要求进行理论分析

第一阶段：含有易溶盐的毛细水开始上升，上升高度未到达接缝处，隔断层（两布一膜）能正常将上升毛细水排出至侧沟，如图1所示。

第二阶段：含有易溶盐的毛细水开始至隔断层（两布一膜）接口处，受接头搭接质量和隔断层上部土方施工影响，接缝处不能保证严密隔水，造成部分含易溶盐的水分进入隔断层上部，如图2所示。

第三阶段：含有易溶盐的毛细水上升至最高处，毛细水浸润标高线以下的所有隔断层接头处均有部分含易溶盐的毛细水进入路床，如图3所示。

3 隔断层优化设置理论分析

3.1 理论支撑

参考《屋面工程技术规范》（GB 50345—2012），按来水方向防渗漏之条款设计土工布铺设工艺，即根据路基的纵坡和横坡，按由高处向低处的顺序铺筑，高的一幅接头在下，低的一幅接头在上。

3.2 工艺推演及过程预测

第一阶段：含有易溶盐的毛细水开始上升，上升高度未到达接缝处，隔断层（两布一膜）能正常将上升毛细水排出至侧沟，隔断层最低处土工布的渗水通道形成，如图4所示。

第二阶段：含有易溶盐的毛细水开始至隔断层（两布一膜）接口处，水压力在接口向两个方向渗漏。由于向下的渗水通道已形成，向上渗水的压力明显减小，接头处可能存在部分易溶盐的水，但大部分的易溶盐水向下渗流，如图5所示。

第三阶段：含有易溶盐的毛细水上升至最高处，上升标高以下的所有隔断层渗水渠道形成。根据水流重力力学的原理，易溶盐毛细水全部从隔断层下方渗漏至侧沟，如图6所示。

图1 含易溶盐毛细水开始上升

图2 含易溶盐毛细水上升至第一条土工布接缝处

图3 含易溶盐毛细水上升至最高处

图4 含易溶盐毛细水开始上升

图5 含易溶盐毛细水上升至第一条土工布接缝处

图6 含易溶盐毛细水上升至最高处

4 验证方案设计

4.1 验证方案场地设置条件

（1）模拟现场施工环境，土工布按两种方案进行铺设，路基本体填筑供应、密实度一致。模拟盐渍水的浸泡环境，每半月测定一次隔离层上方风积沙的含水率，时间连续且不少于12个月。含水率结果形成二维曲线对比表。

（2）隔断层下方路堤设3%的纵坡（模拟路拱）。

（3）加强土工布与浸润池接缝处理，避免毛细水从边墙向上渗漏。隔墙中每30cm预留φ5cm的渗水联通管道。两布一膜铺设在水位线以上20cm处，且隔离层上方填筑50cm厚的风积沙。

（4）土工布选用标准宽度一半的两布一膜，搭接长度为20cm。

4.2 验证方案场地布置示意图

模拟验证浸润池布置图如图7所示。

图7 浸润池布置图（单位：cm）

5 结论

（1）盐渍土地带的盐胀病害主要集中在路肩，而路肩部分是施工工艺理论分析病害最严重的区域（盐渍水含量最高区域）。

（2）若成果与优化设置理论分析相吻合，则需要进一步修改相关规范；若成果与其相悖，则证明现行规范正确。