新疆盐渍土地区城市道路路基设计要点

文 / 乌鲁木齐市城建设计研究院 叶青

随着基础交通设施网的不断扩展和城镇化的持续推进，城市道路建设规模也日益扩大。城市道路在建设期间可能会遇到各种不良地质，影响路基的设计与施工。盐渍土地基是新疆地区较常见的特殊岩土，往往具有明显的盐胀性、溶陷性等，如果治理措施选择不合理，可能造成路基边坡失稳、滑移、路面裂缝等病害，在很大程度上影响行车安全和舒适度。国内外很多学者和工程技术人员也针对盐渍土路基开展了一些研究，比如罗小雨基于总结了盐渍土地基的特点，并分析了盐渍土常见处治措施的施工要点和处治效果；成黎霞使用软件MIDAS建立路基计算模型，分析了盐渍土路基处治前后的安全系数变化规律。因此，研究盐渍土地区的城市道路路基设计要点具有十分重要的工程意义。

盐渍土定义及主要工程特征

盐渍土定义

岩石在风化期间会分离出部分氯盐、碳酸盐等易溶盐物质，并随水渗入聚集于土层中。如果土层中的易溶盐含量＞0.5%，则这种土体就属于盐渍土。盐渍土多分布于内陆干旱、半干旱地区、滨海地区等。盐渍土和普通土一样也属于三相物质，但也有自身独特的性质，比如液相含盐溶液，固相含结晶盐，且三相指标的转变对土体的物理力学参数影响较大。

盐渍土分类

为了更好的进行路基设计，应当对盐渍土进行分类，并根据不同的盐渍土类别选择相应的处理措施。按照土层中的易溶盐类不同，可分为氯化物盐类盐渍土、硫酸盐类盐渍土、碳酸盐类，其中钠盐（比如NaCl、NaSO4、NaCO3等）对公路路基危害最严重；按照盐渍土的平均含盐量，可分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土四类，具体划分指标如表1。

盐渍土基本工程特性

盐胀（缩）性：当土体中的易溶盐含量大于临界值时，盐渍土可能吸水出现体积膨胀，即盐胀。盐渍土的膨胀性与含水量、含盐量、温度等有关，可用盐胀率大小来评价盐渍土的盐胀性。

所谓盐缩性是指在外界环境影响下，盐渍土出现脱水，导致土体结构破坏。

溶陷性：盐渍土溶陷是指土体浸水后盐晶溶解而沉陷，主要发生在潮湿地带。盐渍土的溶陷性以溶陷系数为评价指标（溶陷系数大于0.15为溶陷性盐渍土），与含盐量、土体渗透系数等呈正相关关系。如果道路所处的地层比较复杂，应当利用每层土溶陷系数和土层厚度加权计算得到地基的溶陷系数。

毛细水现象：盐渍土的毛细现象非常明显。这是因为毛细水溶盐能力强，能充分搬移土中易溶盐，其对道路地基土的影响主要包括浸湿软化土体和次生盐渍化两方面，从而导致土体抗剪强度降低，产生各种路基病害。

盐渍土路基常见处理措施

城市道路中的盐渍土路基设计的关键就是对场地内的盐渍土地基进行处理，以确保地基承载力、压实度、抗剪强度等满足规范要求。

换填法

换填法是城市道路盐渍土地基处理的最常见方法之一，该方法通常是用在厚度和分布范围较小的软土地基中。

换填法处治盐渍土地基的基本原理是先把原地面线以下的盐渍土挖除，然后再回填压实强度高、抗侵蚀能力强的碎石、砾石等石料，从而提高盐渍土地基的承载力、减小地基沉降。换填法处理盐渍土地基的设计要点是确定垫层尺寸（厚度和宽度）、垫层承载力、地基沉降。

值得注意的是，盐渍土地基待换填的材料在进场后或施工前应分批进行质量检验，以避免材料质量不合格引起后期路基病害。

强夯

对于盐渍土地基而言，强夯法处理深度大约在4—6m。强夯法的施工工艺简单，施工速度快，它是将重锤起吊到一定高度后自由降落至原地面线，利用重锤降落的势能转换的动能来冲击盐渍土地基表面，从而使土体颗粒重新排列，变得更加密实，以提高地基承载力。强夯法主要用于处理含结晶盐不多、非饱和的低塑性盐渍土。

提高路基高度

对于地下水较高的路段采用提高路基高度的方法能减小毛细水上升对路基的影响，避免路基的再盐渍化。因此，在设计盐渍土路基时可控制路基高度不小于路基再盐渍化的最小高度H。路基最小高度可按下式计算：

式中： —地下水高度； —毛细水上升高度； —临界冻结深度高度； —安全高度。

浸水预溶法

浸水预溶法就是对盐渍土地基预先浸水，将土层中的易溶盐溶解，土体中的细小土颗粒进入孔隙使土层预先溶陷。相关研究成果表面，采用浸水预溶法能在很大程度上降低盐渍土在施工期间和运营期间的溶陷量，并具有施工方法简单、造价低等优势。

盐渍土路基设计实例分析

工程概括

拟建北园路道路等级为城市次干路，设计速度40km/h，规划道路红线宽35m。工程起点接工业大道，工程终点至北一路，并顺接东侧现状公路，全长约4.1km。项目全线新建机动车道，两侧设置人非混行道；沿线新建绿化带和交通、照明设施；同步新建污水、给水、绿化给水地下管线工程。

依据地勘单位提供的岩土工程勘察报告可知，路基所处场地环境类别为 Ⅲ 类环境，场地土按土中含盐化学成份分类属亚硫酸盐渍土，按土中含盐量分类属中盐渍土，不考虑其盐胀性及溶陷性。同时，在路线终点处有地下水出露，地下水埋深在原状地表下3.0～3.3m。

盐渍土路基处理原则

在选择盐渍土地基处置方案时应遵循以下基本原则：

第一，因地制宜、综合治理。设计人员应结合工程所在区域的水文、地质、环境等条件和邻近项目的建设经验来选择合理的处治方案；

第二，处理彻底，不留后患。选择的处治措施应尽量将盐渍土的不良影响完全消除，以减少盐渍土影响城市道路的正常运营；

第三，技术可行，经济合理。

在选择盐渍土地基处治方案时应进行多方案必选，即方案首先要满足技术性要求，并在此基础上尽量节约处理费用。

盐渍土路基处理方案

1.地基处理

由于该项目路基基底盐渍土埋深较浅（0.5-0.8m），且盐分聚集呈团块状，透镜体状、带状分布。为保证道路路基的施工质量和安全运营，采用换填法对盐渍土进行处理，即将路床底面以下盐分聚集的部分土体挖除，换填含盐量符合设计要求的非盐渍土，分层碾压回填至基底标高，同时要确保压实度和承载力满足规范要求。

2.路面防渗

由于城市道路所处场地土为盐渍土，为了避免机动车道两侧4m宽绿化带内灌溉水渗入路基产生溶陷现象，拟在机动车道路缘石外铺设聚丙烯34丝防渗膜（复合土工膜），其深度自天然砂砾垫层顶部向下1.6m，且防渗膜相关技术指标均符合国家标准、行业标准的要求。

结语

本文结合某城市道路详细探讨了盐渍土地基的分类、基本工程特性、常见处治措施等，主要得到以下几方面结论：

易溶盐含量＞0.5%的土体为盐渍土，同时根据平均含盐量大小可分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土四类。

盐渍土基本工程特性有盐胀（缩）性、溶陷性、毛细水现象等。

盐渍土路基的常见处治措施包括换填法、强夯、提高路基高度、浸水预溶法等。

盐渍土路基处治方案选择时应遵循因地制宜、处理彻底、技术可行、经济合理等原则，并从地基处理和路面防渗两方面着手。