盐渍土路基施工 (1)
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盐渍土路基施工技术总结
一、盐渍土的定义
1.水溶盐与易溶盐
盐是由金属离子(包括氨离子)和酸根离子组成的化合物。按其在水中的溶解度大小,分为易溶盐、中溶盐和难溶盐三种 常见的易溶盐:Nacl 、Mgcl 2、Cacl 2、Na 2SO 4、MgSO 4、Na 2CO 3、NaHCO 3、KNO 3、NaNO 3
常见的中溶盐:CaSO 4
常见的难溶盐:CaCO 3
2.定义
碱土是土壤胶体吸附代换性钠离子较多,或含有碳酸钠、重碳酸钠,因而呈碱性反应的土。而盐渍土是不同程度盐碱化图的总称。一般地:在公路工程中,地表以下1.0m 范围内易溶盐含量平均大于0.3%的土称为盐渍土。
二、盐渍土的分类
1、 盐渍土按含盐性质分类表 表 1
注:离子的含量以100g 干土内的mg 当量计
2. 分级(按盐渍化程度分类)
盐渍土按盐渍化程度分类表 表2
--2
41so cl ---++2
4
1323so cl HCO co
注:离子的含量以100g干土内的mg当量计
三、盐渍土的工程性质及工程问题
一、主要工程性质
(一)氯化物盐渍土
1.土的液、塑限随着含盐量的增大而减小,需在低含水量下压实。2.湿化后密度降低,强度丧失快;干后有粘固性,使得土很硬。3.含盐量多,有结晶时压实后遇水,出现孔隙空洞。所以压实时注意含盐量。最佳含盐量5%~8%(轻型标准);3%~6%(重型标准)。4.结晶时体积不变化。不会出现盐胀导致土体结构破坏。
( 二)硫酸盐渍土
1.土的液、塑限随着含盐量增大而增大,压实时需较大含水量。2.湿化强度降低,含盐量越大,强度降低越多,干时粘固性小。3.密实度随含盐量的增加而降低,当含盐量超过2%时,松胀严重。4.结晶时体积膨胀。
若土中含有氯盐和硫酸盐,则性质介于二者之间。
(三)碳酸盐渍土
1.液、塑限随含盐量的增加而增大,故压实时需较大含水量。2.密实度随含盐量的增加而降低,最佳含水量随含盐量的增加而增大。Na2CO3含量超过0.5%时,膨胀量显著增大。
3.湿化强度降低不明显,干时粘固性大。
4.吸附性Na+多,因此,膨胀厉害,不透水,毛细现象不明显。
二、盐渍土地区的主要道路病害
1、盐胀:在低温作用下,盐分吸水结晶,体积膨胀,致使路基、路面出现鼓胀开裂,路肩以及边坡松散剥蚀;
2、溶陷:在高温的作用下,结晶体失去水分,体积减小,路基密实度减小,在荷载的作用下,路基、路面易出现塌陷变形;
3、冻胀:氯盐含量在一定范围内冰点降低,水分聚流时间长,加重冻胀,但含盐量更多时,不产生冻胀或只产生轻冻胀;硫酸盐渍土对冻胀的影响不如氯盐渍土显著;碳酸盐渍土透水性差,可减轻冻胀。
4、翻浆:氯盐渍土聚冰多,且液、塑限低,蒸发缓慢,翻浆不易干燥,路面损坏厉害,含盐量更多时,因不冻或少冻结而不翻浆或减轻翻浆。
硫酸盐渍土在降低冰点方面,与氯盐渍土类似,可加重翻浆,但不如氯盐渍土显著,春融时因结晶硫酸钠脱水可加重翻浆。
碳酸盐渍土因透水性差,可减轻冻胀,也可减轻翻浆。
四、路基施工填料选择
1、路堤填料应满足表3的规定选取,不得夹杂有草根和盐块及其他杂物。
2、路堤填料的含水量应控制在最佳含水量附近,液限大于50%、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。
(1)有机质含量检测
根据《公路土工试验规程JTG E40-2007》的规定,检测土料中有机质的含量,其含量不能大于1%。
(2)含盐量检测
按照《公路土工试验规程JTG E40-2007》的规定,检测土料的总含盐量、以及总盐中Cl—/SO4—2的比值,从而依据表(1)、表(2)的判定标准确定盐渍土的类型(弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土)。
(3)含水量、最大干密度测定
对于可以使用的料场,按照《公路土工试验规程JTG E40-2007》的规定,应用烘干法测定填料的含水量,应用标准击实试验确定填料的最佳含水量和最大干密度。
(4)料场材料取样时,取样点不但在平面位置上有代表性,而且不同的深度位置,都必须进行取样检测,才能够全面了解拟选料场的整体情况。
(5)对于路堤没有设置土工布或其他材料隔断层的,应根据公路等级、路堤填筑部位来确定。见表3
(6)对于设置土工布或其他材料隔断层的路基,隔断层以上的路基
填料按表4中0~80cm的规定控制;隔断层以下的部分,按表3中150cm以下的规定控制。
五、路基试验段
1、试验路段应选择在有代表性的盐渍土地段,该试验路段最好包括合同段的大部分施工工艺,否则要增加试验段,以全面反映路基的施工情况。试验段长度在200m左右为宜,试验段过短,不利于安排机械化施工,不能真实反映施工情况,试验段过长,会增加试验段的施工时间,影响整个施工进度。
2、试验段施工,做好各项施工记录,施工准备工作要充分,目的是确定最佳的施工机械组合、松铺厚度、碾压遍数、碾压程序、填料中水分的损失、洒水方法和变数等。试验路段完成后,编制总结报告,以指导路基工程大面积施工。
六、路基施工与控制
1、闷料
根据测定的填料的天然含水量和最佳含水量,在料场进行洒水、拌和、闷料,闷料时间一般不小于24小时。
料场闷料有以下优点:
(1)填料集中洒水、拌和,含水量相对容易控制,填料的质量有保证。气温高的地区,水分散失快,考虑到材料运输以及碾压期间水分的损失,料场闷料的含水量比最佳含水量高2~3%为宜;
(2)施工可用水紧缺的地区,集中闷料用水经济。
2、路基填筑
(1)填料运输
为保证每层压实后大面的平整度,剔除超粒径填料,在运输车上安置用Φ20钢筋焊成的人字形筛。利用筛剔除超粒径材料,可减少现场清捡人员的数量,又加快施工速度。
(2)填料摊铺
装载机配合平地机摊铺填料,挑选技术水平较好的平地机操作手,减少平地机平整次数,减少砂砾料的聚集,有效防治离析现象的发生。
运料车与摊铺机械数量配置要合理,确保填料能够及时摊铺及时碾压,防止水分过多散失。水分的散失容易造成不良影响:
a、含水量损失过多,低于最佳含水量,在干燥地区压实困难,增加碾压遍数,而且压实度不容易保证;