浅析盐渍土地区路基施工质量控制

谢燕妮

（中铁二十三局集团第三工程有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

盐渍土在我国新疆、甘肃、青海、内蒙古、西藏等地区均有分布，随着公路工程项目建设的大量展开，盐渍土对公路工程的损害也日益增多，其中造成大量公路路面涌浪鼓包，裂缝破碎，给公路行车造成巨大威胁，对国家经济造成巨大损失，同时也是对资源的巨大浪费。本文结合国道216公路项目的工程建设，从对盐渍土的认识，浅析新疆盐渍土地区路基施工质量控制[1]。

1 工程概况

国道216线喀默斯特库都克至五彩城段位于新疆北部，属中温带-寒温带大陆干旱气候区，春旱多风，降水稀少，夏季短暂炎热，冬季漫长寒冷，自然区划属于绿洲-沙漠区，公路设计等级为一级公路，通过对项目所在地原地面及料场取样检测，公路沿线区域盐渍土所含易溶盐的种类主要为硫酸盐。

2 盐渍土的危害

盐渍土是不同程度的盐碱化土的统称。在公路工程中，一般指地表以下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%以及地表中易溶盐含量大于0.5%的土质。盐渍土按含盐性质分为氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土等；按含盐量可分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土和过盐渍土等。在公路工程中，对地表以下1m范围内土体进行取样，进行易溶盐检测，易溶盐含量达到0.3%时，被称作盐渍土。当环境变化时，土体中易溶盐产生数量和相态的变化，从而引起路基力学性能改变，对路基的稳定性造成影响[2]。

2.1 盐胀

造成盐渍土盐胀主要为易溶的硫酸钠、硫酸镁，硫酸钠、硫酸镁具有降温时吸水结晶形成硫酸钠结晶和硫酸镁结晶，体积变大，温度升高时，硫酸盐晶体又脱水，体积变小的特性。盐渍土中含有硫酸盐渍土，硫酸盐结晶的特性使得土体随温度变化体积变大或者变小，从而引起公路路基路面鼓包、裂缝或者地表土质疏松。

2.2 冻胀

在冬季寒冷条件下，土基中的水会向上迁移冻结，体积增大，使地表或路面产生鼓起现象。

2.3 翻浆

春季温度逐渐升高，土基上层中的冰融化，土体含水量增大，土基强度降低变得松软，在行车荷载作用下，路面会出现冒浆、不均匀起伏等现象。

2.4 溶陷

土体中易溶盐具有遇水溶解、迁移的特性，可造成土体结构改变，强度降低，工程结构物在重力作用下产生沉降的现象称为溶陷。

以上危害对工程实体的破坏往往是不可恢复的，严重影响工程质量，对道路安全造成巨大威胁，对国家经济造成巨大损失，因此应在工作中加强对盐渍土危害的防治工作，采取有效措施，减少盐渍土对工程的损害[3]。

3 盐渍土损坏特征

盐胀是硫酸盐和亚硫酸盐这类盐渍土的典型损坏特征。随着土壤水分的流失或周围气温的下降，土壤中的一些盐在冻融循环和蒸发的作用下，从融化区一直向冻结区转移，从潮湿区向干燥区转移，最后无水硫酸钠（Na2SO4）析出为十水硫酸钠（Na2SO4·10H2O）结晶后，体积不断膨胀到原来的3倍及以上，促使路基路面发生拱起变形、开裂等。在高含盐量和环境温度升高的情况下，由于硫酸盐脱水后体积会缩小，导致路基填筑物松软，在降雨的作用下发生溶陷、滑塌，极易造成路肩、路基边坡及沿线防护工程的损坏，进而影响路基的承载能力和边坡的稳定[4]。

案例新疆地区所述的盐渍土区域降雨量少，气候干燥，蒸发量大，冬季寒冷，昼夜温差大，因此，路基结构内部的温度梯度很大，这为盐渍土的盐胀创造了良好的环境。路基盐胀、路面拱胀变形通常是在冬天或春融的时间发生。另外，新疆盐渍土地区中小桥涵的台背、桥台、搭板等部分，由于填充物的盐胀，不时会导致混凝土结构产生位移、错台、开裂及腐蚀等损坏现象，影响其耐久性。

3 质量控制

3.1 原材料质量

3.1.1 料场

新疆盐渍土含盐性质变化较大，对于填方路基，要选取合适料场，首先应判断料场是否可以使用。

在要选定的料场平面内呈等边三角形布置探坑的位置，间距宜为100m或150m，用机械挖取需要深度的探坑，每层分别取有代表性的试样进行检测，1m以内分别按0～5cm、5～25cm、25～50cm、50～75cm、75～100cm等层次取样，1m以下每0.5m为代表层次取样，根据探坑易溶盐试验报告判定料场是否可以使用。在合格区域内用标识牌进行标识，在确定的范围内取料，在取土过程中，应派专人指挥。

3.1.2 填料

对运至路基现场的填料，在施工前应进行随机抽查，按路床范围1组/500m3，路床以下1组/1000m3的最低抽查频率进行复测，对不满足填料要求的应立即清退出场。严格控制路基原材料的易溶盐总含量，通过严格把控原材料质量，将盐渍土对路基质量的影响程度降到最低。盐渍土按盐渍化程度分类如表1所示。

表1 盐渍土按盐渍化程度分类

3.2 施工工艺

3.2.1 反渗透脱盐净水

为了防止盐渍土地区的含盐用水影响路基施工，本工程采用反渗透脱盐净水的方法进行脱盐，并在施工现场设置了净水生产处理车间。经反渗透法处理后的水质检验（图1）表明，该工艺能够满足饮用水的要求，从根本上解决了盐渍土地区的建设和生活用水安全隐患，从而实现了防盐、除盐的目的。

图1 反渗透脱盐净水处理前后检测结果

3.2.2 “两布一膜”隔断层

“两布一膜”复合式土工布在进行施工时，应保证下承层的平整、致密，以防止地基压实时产生刺破损失。在铺设时，按照路线的纵向方向，从外到内，依据路基横断面的对应宽度进行铺设。按路基纵向和横向方向，接缝的搭接宽度不低于50cm，将复合土工布的低端接头连接在下部，高边的接头连接在上部。“两布一膜”铺好后，要对其进行全断面的检测，检查是否存在损坏；对于局部损失部分，应及时应用复合土工布进行加铺和焊接。新疆地区风力大，日照时间长，紫外线强，因此在路基填筑之前，要在“两布一膜”接头处使用细粒型非盐填料（图2），以防止“两布一膜”长时间暴露在阳光下，并保证“两布一膜”与下承层紧密结合，使整体保持完整、平整[5]。

图2 接缝覆盖保护措施

3.2.3 基底处理

提高路基施工质量的关键之一是保证路基基底的稳定性。工程进场后，应按1km为一个单元盐渍土路段挖探坑取代表试样，根据试验检测资料的结果，铲除一定深度范围内路基底不符合质量要求的盐渍土，依照规范一般情况下不少于30cm，地表的草根杂物应严格清除干净。对基底处于路床范围内的盐渍土，应换填为非盐渍土。铲除的盐渍土应做弃方处理，弃至指定弃土场或者距路基坡脚不小于100m的低洼处，防止水流浸渍后又回流到路基范围。

3.2.4 路基压实

研究表明，适当提高路基压实度，可以减缓盐分的转移，提高路基的稳定，压实度以重型击实试验为准。路基压实宜按最佳含水量控制，在干旱地区要做好填料洒水处理，洒水要均匀，不得有片状过湿或过干，填料过湿要做翻摊晾晒处理。路基应分层填筑，控制分层厚度，松铺厚度应不大于30cm，在碾压之前先将路基边缘稳压两次，再分别由两边向中间稳压一遍，然后遵循“先轻后重、先两边后中间、先静压后振压”的原则按要求遍数碾压，碾压时重叠1/3轮宽碾压，谨防碾压不到边的现象。

路基碾压完毕后，应及时检测压实层的压实度，压实度应满足设计或规范要求，对路基土的含水率进行测试，确定其不超过最佳含水率的3%或低于2%。

3.2.5 隔断层

盐渍土有盐分表聚性，在毛细水上升、蒸腾与温度、气压梯度等作用下，使土体内盐分由下向上，由内到外表层聚集。隔断层可以防止盐分随水分进入路基上部，设置隔断层是避免道路翻浆、盐胀等病害的有效措施。

隔断层可选用复合土工布、塑料薄膜或砾石等材料。土工布或塑料薄膜可有效隔绝盐分水分上升，在中、强盐渍土地区或者填土高度小于1.8m的路基中，可铺设复合土工布或者塑料薄膜，复合土工布或塑料薄膜应高于边沟水位，防止流水越过复合土工布向上迁移。复合土工布或薄膜搭接应满足规范要求，上、下应设保护层，隔断侧破损，应及时修补或在上层加铺一层补强，隔断层施工完成应及时完成检测，满足规范要求。路基填筑高度大于1.8m或者水位较高，砾石取材方便，可选用砾石作为隔断层，砾石隔断层可有效隔断土中毛细水上升，同时有利于上层水下渗，砾石隔断层应满足压实要求。

3.2.6 消胀槽及台背处理

在盐渍土中～强盐渍土地段，距离桥头100m、盐渍土路基400m处，设置一条贯通底基层的2m宽的消胀槽。在曲线变坡处尽量设置消胀槽，开挖后采用ATB-25改性沥青稳定碎石分层填充，并采用热熔胶进行防水黏结。采用改性沥青ATB-25填充消胀槽，可以充分发挥其骨架稳定、抗变形、抗裂等优良特性，有效地解决了路基的盐胀和半刚性基层的温缩裂缝问题。消胀槽的施工一般在下层施工前进行，接头不允许出现坍塌和跳车现象。

为防止盐渍土路段桥涵台背填料发生盐胀、混凝土结构腐蚀等问题，盐渍土路段的所有结构材料均采用抗硫混凝土，混凝土基础和结构表面均涂有防锈涂料，台背两侧过渡段用抗硫化水泥稳定碎石逐级回填，并铺设土工网进行加固，以此来有效防止台背的塌陷和盐胀。

3.2.7 排水

尽管该项目沿线盐渍土区域降水较少，但“盐随水动”“盐随水来、盐随水走”的运移规律仍未改变，因此，路基的防渗与防护工程是不容忽视的。在盐渍土路基地段，应设边沟或截水沟防止外部水流入路基范围，同时路基范围内的流水应及时排除。在路基施工过程中应设置路拱横坡，确保施工中雨水及时排出。为了防止雨水冲刷及盐分对路基造成损害，可在土路肩内侧边缘设置拦水带和急流槽排除路面水，防止路面会水对边坡的冲蚀。如果路基途径山前洪积扇和戈壁滩，应按地势在路基的迎水侧设置拦水砂坝，在两边分别设置排水槽。填方路段路表和路肩则通过散排排水，在开挖段的两边各设一条排水槽。为了提高填方盐渍土路基的边坡稳定性和抗冲蚀性能，在边坡高度H＜3.0m时，采取1∶3的缓坡加夯碎石护坡；边坡高度H≥3.0m时，采用C25混凝土预制拱架，拱圈内夯击10cm的碎砾石进行保护。

4 结语

综上所述，由于盐渍土地区路基施工是一项特殊的工程项目，必须严格依据图纸进行施工，把握好填料的摊铺厚度、含水量，碾压的压实度，做好基底清理和试验检测等工作，按设计要求进行隔断层的施工，确保路基施工的各项技术指标都能够满足设计要求，确保路基具有一定的强度和稳定性。在盐渍土地区的公路施工中，还要严格控制原材料质量，防止不合格填料使用在路基中，优化施工工艺，不断总结经验，提高工程质量与技术水平。