盐渍土地区路基施工质量控制问题探析
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盐渍土地区路基施工质量控制问题探析
李元洪
【摘要】对公路施工中怎样合理的解决盐溃土对公路路基造成的病害,进行分析研究,并提出具有针对性的控制措施.
【期刊名称】《青海交通科技》
【年(卷),期】2012(000)005
【总页数】3页(P46-48)
【关键词】道路工程;盐渍土地区;公路路基;质量问题;解决措施
【作者】李元洪
【作者单位】青海省正平路桥建设股份有限公司西宁 810000
【正文语种】中文
由于盐渍土是属于含盐量比较高的一种盐碱土,如果在1m之内的地表里含有极易发生溶解的盐量超出0.55%的情况时,就是属于盐渍土。
一般在土中所含有的成分易于溶盐的种类包括:氯化钙、碳酸钠、氯化钠和硫酸钠、硫酸镁、碳酸氢钠以及氯化镁等,但有时也会遇到极为不容易发生溶解的碳酸钙以及硫酸钙等成分。
一般在土中会有易溶盐的成分,所以,当土所含成分的性质再与工程性质相结合发生变化,就会对路基造成一定的影响,引发病害出现,由此可见,在盐渍土地区进行路基施工与普通地区路基施工是存在很大差别的。
1 盐渍土地区的地表主要特性
在地表中一般包含盐壳、石膏、盐盖、蓬松土盐霜等成分,在盐霜之下比较松软,而一般浮土较厚的多数都是硫酸盐渍土,在地面比较密实并硬壳较多的都为碳酸盐渍土或者是氯盐渍土。
在盐渍土地区会生长一些具有指示性的耐盐碱植物,例如,具有耐盐渍性的盐角草一般会生长的地区通常是沼泽盐渍土地区,该地区的地下水位会较接近于地表,并且该土层的盐分会较轻,也具有较低含量的碳酸根成分。
而盐琐通常是生长于较为潮湿的盐土地区,在含有较重盐分的土层。
通常碱蓬是生长在盐分较轻并且土层干燥硬结,含碱分比较多的地带。
因此,通过以上几种植物的生长环境我们也可以看出盐渍土地所具有的主要特性。
2 盐渍土的主要分类
由于盐对土会起到一定的作用,所以当易溶盐存在时,也就是盐可以改变土的性质,所以,在盐渍土地区进行施工时其工程的主要性质会随着易溶盐的含量以及种类而有所变化,由此可以看出,盐对土会起到一定的作用,同时也存在利弊的矛盾。
一般在较为干旱的地区,由于氯化物盐类具有吸湿、胶结以及保湿的作用,有促使路基稳定的作用。
而在路基较为潮湿的状态下,所存在的易溶盐和它所转变的状态,会促使降低土的密度,从而快速失去其稳定性,给道路造成深陷、泥泞,坍陷,还会出现严重的翻浆现象。
如果盐渍土是含有硫酸盐类的情况下,对路基会产生松胀的病害。
在盐渍土当中如果具有碱化作用产生时,便会增加土的膨胀性。
当在路面底层出现大量的硫酸盐时,就会给路面造成破裂以及鼓包的现象。
在含有磷酸盐类时的盐渍土,它的密度会跟随盐量的变化而变化,因粘附性以及塑性的不断增大,所以当遇到水以后就会泥泞不堪,同时会产生很大的膨胀作用,也降低了其渗透性。
因此,按照盐渍化的程度以及含盐的性质可划分为几类。
2.1 盐土
所谓盐土就是一般在盐渍土当中含有硫酸盐以及氯盐成分。
而盐土的形成主要就是在矿化了的地下水和毛细管的作用下,经过蒸发的盐分会大量的聚积于土的表层。
如果在荒漠和草原当中的洼地里,当含有盐分的地表水流入时,再通过蒸发,同样会形成盐土。
如果在海滨的附近,经过海水长时间浸渍的情况下,也会形成盐土。
2.2 胶碱土
这种土一般是生成在比较荒漠且地形较为低洼的地方,通常其表面是较为平坦的,而且不生长任何植物。
而大多数都是粉性土或者是粘性土,处在干燥的时候会特别坚硬,并且出现干裂的现象,而处在潮湿的时候它会马上出现膨胀,并且恢复裂缝,形成不出现透水的状态层。
2.3 碱土
一般碱土都是在盐土的地下水位减少时所形成的,而这种土的主要特点就是在其表层会含有一定成分的碳酸氢钠以及碳酸钠,其层次会很明显,它的表层结构是具有层状的淋溶层,而它的下层结构则是柱状的沉积层。
当深度在40~60cm之间的
上层所含的易溶盐是较多的,并且也会聚积一定量的石膏和碳酸钙。
3 盐渍土对路基产生的病害影响
(1)当温度有所升高时,结晶体会丧失一部分的水分,减少体积,降低了路基的密实度,如果在荷载的状态下,就会导致路基发现变形和塌陷等现象。
(2)当温度有所降低时,盐分就会通过吸水结晶,造成体积的膨胀,导致路基发生开裂以及边坡松散等现象。
(3)如果在遇到降雨的情况下,在路基当中的易溶盐就会在水中溶解,并损坏路基的结构,而出现坑洞的病害,严重影响了行车的安全性。
4 在盐渍土地区对路基施工的防范措施
4.1 做好施工前的准备工作
在施工之前应做好几方面的准备工作。
(1)必须要选定料场并且有丰富的储量,满足在公路路基进行填筑时的大量需要,料场的数量不宜过多,保证材料的质量,不能存在过大的差异性,增加施工的难度。
应对不同层次含盐量的材料应保持相对稳定,同时要确定合理的材料存放位置,以便施工运输。
(2)必须要结合妥善排水设施,以方便施工时水的排放问题。
(3)必须要对盐渍土的填料、地基的含盐量进行严格检查、试验,如果发现含盐量超出标准时,严禁使用。
4.2 对材料的要求
盐渍土中的含盐量会决定它的主要性质,因此,对其含盐量的多少会成为选择填料的重要依据。
(1)如果当盐渍土中的含盐量在规定范围之内,则可以当作填料使用,但是,在施工当中也必须要保持其均匀性。
在施工当中,如果把上下两层的盐土进行打碎拌和以后其含盐量并没有超出标准时,这时,表土就不用废弃铲除。
(2)如果是在较为干旱的地区,当地没有相对适合的填筑材料时,需要用含量超出标准的易溶盐土质、盐岩以及含盐砂砾等材料,并根据当地的水文、地质以及气候等情况,再进行试验后确定操作的具体措施。
(3)应用石膏土作为填筑材料时,必须要先破坏它的蜂窝式结构,由于石膏的含量通常是不予限制的,应严格控制它的密实度,如果在路堤的基底是松散的石膏土,就必须要先进行夯实处理。
4.3 对路基进行处理
盐渍土路基的基底进行处理时必须要以其含水量、含盐量、地下水位来确定。
在通过含盐量进行观察时,如果是在一般的盐渍土地区,其含盐量的表层会相对较大,如果在路堤底部的盐渍土存在过量的盐分时,必须在进行填筑以前,把路堤基底过量的盐渍铲除,在铲除时应注意控制其深度,要根据试验结果决定,通常是在
0.1~0.3m之间,但是,路堤的高度如果在小于1.0m的时候,要把在基底含盐量较多位置挖除,换成渗水性土,对于一级公路它的厚度不能小于1.0m,而其它公
路则不能小于0.8m。
另一方面,从地下水位以及含水量上观察,如果在含水量超出土层的1.0m左右时,则必须要换填成渗水性土,但是,如果含水量是在塑限与液限二者之间时,可以铺设0.1~0.3m左右的渗水性土,再进行填筑一层粘性土。
如果在清除软弱土体时,当达到地下水位标准之下时,则可以铺填筑渗水性土,而且应该高出该水位的0.3m左右,再进行填筑粘性土。
当修建高等级的公路地段时,必须要达到路床填料的相应标准,而且要做好路堤下层的隔水层,从而避免地下水上升。
进行基底换填时,必须要铲除表层以后,以路基为中心向两侧做一个横坡,并压实、均匀的铺平,方便排水。
4.4 控制防水量以及压实处理
为确保路基的稳定性以及防止盐分有所转移,对此,进行盐渍土公路路基压实当中,必须要有所提高,而且要达到压实的重型标准。
对路基进行压实处理时可以分层进行,对每层填土厚度的要求必须要达到相应的标准。
在进行碾压时必须要严格控制其含水量的标准,不能超过含水量的1个百分点。
如果是在较为干旱的地区,进
行路基填土时可以适当的提高压实的程度,同时也要做好洒水处理,以达到碾压要求的含水量,大概含水量达到60%~70%左右以上为最佳。
如果在填土时有过大
的含水量,应该在施工之前按照要求挖好排水沟,也可以在取土坑的周围挖设一个临时的排水沟,从而截断地表水以及可以降低地下水位。
4.5 对隔断层填筑的主要控制处理
作为隔断层通常会设在路堤内较为深的位置,从而确保可以隔断迁移向上的盐分和水分,同时也是避免路基出现翻浆和盐胀的病害,这也是对路基非常重要的处理方法,也是作为盐渍土施工的普遍应用方法,而进行隔断层施工的主要类型可以分为:砾碎石、风积沙以及土工合成的材料等。
在其各种类型当中,应用土工合成这种材料的主要作用就是复合土工膜。
而复合土工膜主要就是通过土工织物以及聚合物膜在进行加热压合而形成的。
由于膜的主要作用是可以隔断水分,因此,应用土工织
物是起到了保护土工膜的作用,以避免膜被砾碎石划伤,也可以避免在铺设作业时防止机械损坏以及运输过程当中损坏等。
如果当膜出现较小的坏损时,因为土工织物具有一定的阻水能力,所以可以防止出现渗漏的问题。
另一方面,作为土工织物也具有排水层的作用,它可以对膜上下出现的渗透水进行排出,也避免了膜在水以及空气抬起的影响下失去其稳定性,同时也可以提高与砂砾以及土等方面的摩擦系数。
再者,它也具有另一方面的优点,作为复合土工膜它可以承受相应的拉力以及承受伸长变形,并且限制土体发生侧向位移的现象,可以对路基起到稳定和加固作用。
应用于土工合成的材料时必须要按照公路路基横断面的标准宽度进行全断面的施工铺设,应铺设平展必须要紧贴下承层,在铺设时要沿路线纵向操作,由外向内进行铺筑。
再根据路基具体的横坡与纵坡位置,较低的接头要向下,而较高的接头要在上,而搭接的宽度是不能小于20cm。
在进行铺筑完以后,必须要进行严格的检查,如果发现存在破损问题,必须要在破损的位置上方适当的加铺一层,应用土工合成材料再进行补强。
在当该材料进行铺设完成以后,要快速的填筑保护层,防止受到阳光的暴晒问题。
5 提高施工质量的控制方法
(1)应当选定适宜施工的具体时间,在施工前必须要全面了解盐渍土的水盐状态,从而避免在进行路基填料时出现冻结等问题,同时也不在积水、枯水的季节作业。
如果是在地下水位较高的盐土地区作业,一般适宜在夏季施工,如果是在砂性土的盐土地区,一般适宜初夏或者是春季施工,而对于在强盐渍土地区作业时,以春季比较适宜,因为此时的表层含盐量会较低。
在进行路基施工时,如果在盐渍土路段可以进行分段式的连续作业,但段落适宜,不要太长,以达到路床顶面标高的设计要求。
在进行隔断层地段的设置时,尽量要一次性的做到隔断层顶部。
(2)在应用盐渍土进行填筑路基时,必须要保护好路基的边坡,以免受到盐分以及雨水的侵害,从而对路基边坡造成松散、滑塌以及沉陷等病害,所以可以应用路
基边坡进行放缓,也起到了防护坡面的作用。
另一方面,可以对路堤边坡一直保持临空透气的状态,利于提高土体的干燥性,对于防护坡面结构时必须应具有透气性,不能进行密闭处理。
在路堤内必须要设置隔断层,同时毛细水可以通过隔断层流向上升的通路,从而降低向边坡转移的危险,起到了一定的保护作用。
6 结论
总而言之,由于在盐渍土地区的公路施工当中,因该地区有着较复杂的化学成份的特性,并且对其所检验出的氯盐成份是具有很强的保温性以及吸湿性,如果应用氯盐渍土进行填筑的公路路基是非常容易出现吸水软化的。
而对于含有碱性成分的盐渍土是具有一定的膨胀性,是不利于公路路基的稳定与强度性。
在含有硫酸成分的盐渍土中,它是具有一定的松胀性,所以对公路路基是极为容易出现下沉与隆起现象的。
因此,根据盐渍土地区所具有的特性进行路基施工,必须要根据不同问题合理应用不同的技术措施,应严格确定路基的高度,加强提高控制路基的夯实度等相关措施,从而可以避免路基病害的发生,以提高公路的使用寿命。
参考文献
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