浅谈公路项目盐渍土危害及处理措施

林松

摘 要：盐渍土具有盐胀性、溶陷性和腐蚀性的基本工程特性，并由此引起多种路基路面的病害。项目部针对盐渍土的特点，采用路基基底的处理、路堤高度及填料含盐量的控制、路基隔断层的设置、路肩防护和其他防护等多种措施进行防治处理，达到良好效果。

关键词：公路项目；盐渍土；危害；处理

一、工程概况

哈萨克斯坦巴尔喀什-布莱拜塔5、6标段项目（km2069- km2152）全长83km。本合同项目基本是在原有道路基础上进行拓宽，少量进行改线。新建道路为双向四车道沥青砼一级道路，基本宽度为25.5米。该工程主要施工内容包括清表、路基填筑、路面工程、结构物工程和公路附属设施等。

本标段内共有设计石方爆破约67万方，盐碱地区涉及区域预计8.6公里，设计换填方量约20万方。不可见换填区域约2-10公里（包含软基换填及隐性沼泽地）。环绕巴尔喀什湖周边M36国家级干线是哈萨克连接阿拉木图至首都阿斯塔纳间国家级公路干线，且承担国际运输任务。目前M36公路处于分阶段扩宽、修复阶段。

二、盐渍土危害原理

盐渍土具有与一般土不同的物理和工程特点：

1、盐渍土的三相组成与一般土不同，液相中含有岩溶液，固相中含有结晶盐，尤其是易溶的结晶盐。它们的相转变对土的大部分物理指标均有影响，因而，测定非盐渍土物理性质指标的常规土工试验方法对盐渍土完全不适用，对土的颗粒分析、塑限和液限试验结果以及重度、含水量等给出的不正确的评价，会导致对土的名称和状态等的错误判断。

2、盐渍土中的盐遇水溶解后，土的物理和力学性质指标均会发生变化，其强度会发生变化，其强度指标明显降低，所以盐渍土地基不能同一般的地基一样只考虑天然条件下的原始物理和力学性质指标。

3、盐渍土地基浸水后，因盐溶解而产生地基溶陷。地基溶陷量的大小主要取决于易溶盐的性质、含量及分步形态；取决于盐渍土的类别、原始结构状态和土层厚度;取决于浸水量、浸水时间和方式；取决于渗透方式和土的渗透性等。

4、某些盐渍土(如含硫酸钠的土)地基，在温度或湿度变化时，会产生体积膨胀，对建筑和地面设施造成危害。这种由于盐胀引起的地基变形的大小，取决于土中硫酸钠含量的多少以及土中温度的湿度的大小。

5、盐渍土中的岩溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀。腐蚀程度取决于材料的性质和状态以及盐溶液的浓度等。由于盐渍土其特殊的工程性质，导致公路地质灾害屡屡发生，盐渍土与岩盐公路的主要病害有盐胀、松散、裂缝、沉陷和降水后发生溶淋而泥泞，造成路面坎坷不平。

6、盐渍土与岩盐路面耐磨性差，需不断补充大量的盐料与盐水，养护工作的劳动强度大。

三、盐渍土路基的基本处理方法

在导致盐渍土地区道路病害的众多因素中，主要因素是含盐量、水和土质，并上述三种主要因素是可加以控制的，而外界气候环境如温度、降雨等是难以控制的，因此处理的关键是控制含盐量、水及土质。

1、去除盐分

盐分是导致盐渍土具有盐胀、溶陷、腐蚀和加重翻浆等工程损害的根源。因此，去除盐分或把有害的盐分转化为无害或者危害较小的盐分，同样可以达到处治盐渍土道路病害的目的。

2、水分隔断

隔断水分后会明显减少导致翻浆病害出现的路基浸水软化，导致盐胀出现的硫酸盐吸水结晶膨胀，导致湿陷出现的水分溶解并带走盐分等现象的出现，从而降低对盐渍土路基、路面等的影响和危害程度。同时，消除水分的影响，盐分则可以在干燥的情况下使土基强度增加，此时盐分对道路工程是有益的。水分隔断主要有以下两种方法。

3、结构加固

增强道路结构(路基路面)的强度和稳定性，可以在不改变道路运行环境的条件下达到保证道路保持良好使用状态的目的。

四、盐渍土路基的施工工艺

项目部针对本工程情况计划对该地区对路基的处理主要包括以下几部分：路基基底的处理、路堤高度及填料含盐量的控制、路基隔断层的设置、路肩防护措施和其他防护措施。

1、路基基底的处理

盐渍土地区路堤基底，必须先行进行处理，一般含盐量大的土层多分布于地表，所以必须严格清除表层植被、盐壳、腐殖土等；在具有湿陷性地段，必须挖除表层湿土后进行换填，换填厚度不应小于 30cm。换填砂砾石，分层碾压密实，然后分层填筑沙砾料，碾压达到规定压实度。本工程对路基基底(包括护坡道内)范围内表层的盐霜、盐壳、高含量盐土、腐殖质土等和植被及其根系严格清除，清除表土深度不小于 30cm，清除后的基底做成双向 1.5%左右的外倾横坡并按规定回填，严格压实。根据地质报告，K0+320~K6+520 段自然地面以下第二层均有一层承载力较弱的软基(承载力为 80Kpa)，厚度不等，最深可达近两米，施工中原则上将该部分土层全部换填至其下 150KPa 的粉质粘土层，以提高地基承载力，减小盐渍化土层对路基的危害，换填材料选用渗透性好的戈壁砾料，换填深度不小于1.0m，对于有些换填 1m 深度仍不能完全消除 80KPa 软土层的地段，施工中的处理方案有两种：

（1）换填 1m，其下采取加筋隔栅复合土工布补强。

（2）继续换填至全部消除软基层。

（3）如果因地下水、地表水原因，换填施工没有好的保证的情况下，优先按照方案一进行施工。

2、路堤高度及填料含盐量的控制

盐渍土地区填方路基高度应充分考虑当地气候特征、水文地质、毛细水强烈作用高度、土质盐渍化程度、盐胀深度、冻胀深度及公路等级等多种因素。毛细水强烈作用高度与土质的颗粒粗细，矿物成分和地下水矿化度有关。

盐胀临界深度是指含有硫酸盐的土基处于相对稳定的深度。盐胀产生主要是土体内硫酸钠在低温下溶解度下降吸水结晶而形成(Na2SO4•10H2O 吸收或失去 10个水分子导致体积增大或缩小)，当硫酸钠含量达到 1.2%以上，路面可观测到明显的盐胀量。对高速公路、一级公路，盐胀临界深度可考虑为路面顶以下 200cm；二级及二级以下公路宜考虑为 150~160cm。

另外，在盐渍土地区路基填筑时应严格控制填料的含盐量，使之符合有关技术规范要求。本工程路基填料和基底换填填料为戈壁砾料，要求最大粒径不得超过 20mm，小于 0.5mm 的土含量不得大于 5%，为无盐渍土。

3、路基隔断层的设置

 在盐渍土地区路基施工中，如果仅采用渗水性(如砂砾料)填料，考虑到了毛细水在砂砾类土中强烈上升高度有限(仅有 40cm 左右)，虽然能在一定程度上隔离毛细水进入路堤土体，但却不能防止强烈蒸发所产生的气态水携盐上升，而易于积聚于路面下遇水作用而造成破坏，因此在路堤下部设置封闭的隔水层是十分必要的。隔断层宜设置在路床顶以下 80~150cm 处，同时应满足冻深要求，高出边沟流水位，并尽可能考虑设在产生盐胀深度以下。常用的不透水隔断层材料有土工膜、沥青砂、油毛毡等，当采用这些材料作隔断层时，宜在隔断层上、下分别铺一层 8~15cm 厚的砂作保护层，主要作用是防止不透水材料被挤破或顶破而失去隔水作用。

本段公路内 K0+320-K6+520 段盐渍土，长度共计 6.3Km，采用两布一膜土工布作隔断层。土工布的质量要求是：质量不低于300g•m2。施工中，严格控制土工膜上下 8cm 以内的填料粒径，最大不得大于 6cm。在平整好的下承层上按路堤底宽全断面铺设，摊铺时拉直平顺，紧贴下承层，并在每边各留足够的锚固长度，回折覆盖在压实的填料面上，平整顺直，外侧用土覆盖，以免人为破坏。为保证土工合成材料的整体性，采用粘结法连接(另外还有搭接法、缝接法)，粘结宽度不小于 10cm，粘合强度不低于土工合成材料的抗拉强度，并使低的一幅接头在下，高的一幅接头在上。施工中土工膜如有破损应立即修补完好，铺好的土工膜要及时填筑，间隔时间不宜超过 48 小时。并严格控制土工膜隔断层的横坡在 1.5%，如过小会影响横向排水，过大又不利于路基稳定。

4、路肩防护措施

由上述分析及盐渍土的工程特性可知，由于盐渍土的盐胀、溶陷及腐蚀性，与水作用易使路肩和边坡部分松散软化，及被雨水冲蚀，加之车辆人员的践踏破坏，日积月累，路肩的损害不容忽视，因此盐渍土地区宜对路肩及坡面采取防护或加宽路基措施。

本段公路路肩采用泥结碎石强化加固土路肩，泥结碎石路肩厚度 20cm，压实度不小于 96%。并注意保持路肩与路面的衔接平顺，保持路肩应有的横坡，以利排水。

5、其他防护措施

 在盐渍土地区公路施工，除采取上述一些常用措施外，本段工程还因地制宜采用了如下一些防护措施：

(1)盐渍土地区路基要及时合理地布置好排水系统，杜绝路基及其附近有积水现象，路基路面水通过路拱横坡排出路基范围之外，挖方路基路面水通过路拱横坡排入浆砌边沟后再排出路基范围之外。路基两侧设有排水边沟，整个排水边沟和涵洞、小桥等构造物形成完善的纵横向排水设施，以使水流畅通，自成体系，防止漫流水危害路基。

(2)在整个新建路段，涵洞和小桥均采用抗硫酸盐水泥配制混凝土，并在表面涂抹沥青层，以防止盐碱对混凝土的侵蚀。

五、结论

本文在总结土壤盐渍化影响因素的基础上结合所依托项目公路的具体情况，提出了其施工工艺，包括路基基底的处理、路堤高度及填料含盐量的控制、路基隔断层的设置、路肩防护措施和其他防护措施，给其他类似项目提供借鉴意义。