浅谈盐渍土路基的病害与防治
刘尚菡1赵小九:
(1.河南新开元路桥技术开发有限公司,河南郑州450016;
2.河南省郑州市新开元路桥咨询有限公司,河南郑州450016)
c}i毒要】盐是盐渍土产生各种工程地质问题的内因,水和温度则是主要的外因。本文针对盐渍土的这些特点,总结了盐渍士路基处理与病
害防治的方法和措施。
瞬;键词盐渍土;公璐路基;病害防治
盐渍土路基施工是一个尚未完全解决的难题。盐渍土给公路工程
造成了很多病害,其病害常常是不可恢复的,防治工作必须从路基的根atl故起,o特别是随着我国公路建设事业的发展,高等级公路建设与路网
粥盎任务日益繁重,努力提高盐渍土地区公路施工水平、保证工程质量
更是当务之急。盐渍士是土层盐渍化过程含盐水随地下水运移达到危害路基和结构物的产物,在公路工程中,主要是指地表土层1米厚度内,易溶盐含量超过03%的含盐土层。由于土体中易溶盐的存在,盐的种
类与盐的含量的不同会改变土体的基本工程性质。因此也就会对路基工
程带来直接的危害。
1盐渍土的主要特征1.1氯盐渍土具有埙湿性
氯盐具有强烈的吸湿性和保湿性。用氯盐渍土填筑的路基,易吸
水软化,刚氏路基土体强度。
12碱}生盐渍土具有膨胀|生
碱1生盐渍土往往含有大量的吸附性阳离子,遇水胶体颗粒和吸附
性阳离子相互作用,在胶体颗粒与粘土颗粒周围形成结合水膜,减少颗
粒间的凝聚力,使其相互分离,而引起土体膨胀。当盐渍土中碳酸钠含
量超过0.5%时,其膨胀量显著增大。
1.3碳酸盐渍土具有松】}长性
硫酸盐渍土的主要盐质为硫酸钠。当温度达到32仳以上时,开
始脱水,体积缩小;当温度低于32.4℃时,便吸水结晶,体积开始增
大。若用硫酸盐含量超过2%的盐渍土填筑路基,在温差影响范围内存于路基土体中的硫酸盐,体积时而增大,时而缩小。经过反复作用,使
路基土体结构遭到破坏,产生松胀,强度刚氏,影响路基稳定。
1-4盐渍土具有侵蚀和腐蚀】生
盐溃土对公路工程常用的钢筋、混凝土和石料等建筑材料均具有
不同程度的侵蚀和腐蚀作用。
2盐渍土对路基危害2.1淋溶与湿陷
这类病害主要是由于低矿化度的降雨或流动水体将土基中结晶的易溶盐晶体溶解,使土体中固相体积减少、孔隙比增大,从而在自重、流水或外荷载作用下形成土基局部雨沟、洞穴、沉陷或坍塌等病害。
22翻浆
这类病害主要是由于盐溃土中所含易溶盐晶体聚冰、脱水及吸湿潮化,使得土基饱水及承载能力下降。在外荷载反复作用下形成翻浆,
使道路表面龟裂破坏、泥泞、湿滑。以氯盐渍土地区较为多见。
23盐胀
这类病害主要是由于盐渍士中的盐分结晶膨胀而造成的路面局部T-4z、鼓起、开裂,还会在昼夜温度变化所引起的盐胀反复作用下造成路基边坡及路肩表层的疏松、多孔。
24腐蚀
这类病害主要是由于盐渍土中所含易溶盐与道路工程中所使用的
金属材料、非金属材料成品发生化学反应,致使这些材料或制成品的工
程性能发生裂化,最终导致道路的破坏。这类病害在道路工程中的表现
为钢筋锈蚀、混凝土或粘土制成品粉化开裂,使路面结构层损坏。
3盐渍土地区路基处理措施鲥改变土中舍盐状况
134丽谇石行订
任何一种事物发生质的变化都是由内因和外因密切结合造成的,外因是条件,外因通过内因起作用。其中内因是构成质变的主要原因。
盐渍土地区公路破坏的主要原因是路基土中含有多种盐碱物质,因此改
变路基中的含盐状况,抑制由盐碱的各种化学特性产生的病害成为可靠
的方法之一。
1)化学处理法。化学处理法是一种用氯盐来抑制硫酸盐的膨胀:
另一种是i蓟捕子交换,使不稳定的硫酸盐转化成稳定的硫酸盐。化学
处理法一般使用在缺少砂砾材料的地方。可产生显著的经济效益。2)换土垫层法。盐渍土地区地表的盐壳及其下的松土都不能承受路基的荷
载。—股黟兄下是把盐胀深度范围内的盐渍土挖掉,用一定厚度的非盐渍土、灰土或砂砾料国填,可从根本上消除由于盐渍土造成的盐胀、塌
陷等病害。3)缓冲层法。缓冲层法是设一层一定厚度的不含砂的大粒径卵石,使盐胀变形得到缓冲,从而减小对路面的破坏作用。缓冲层的
设计应满足两个基本要求,一是其强度要满足上部荷载的要求,二是缓
冲层能基本消除盐胀变形。
32加强防啦徘7l啪施
水是导致盐溃土地区路基产生病害的最活跃因素之一,其在土中的
存在形式和运动规律复杂多变,与不同性质盐类的反应过程和作用结果也不尽相同。前人提出了一些相应的解决办法,归纳起来有以下几种:
321提高路基法
在地形相对平坦或处于洼地的盐渍土地区,降低地下水位通常比
较困难。为使路基不受冻胀或次生盐渍土的影响,往往通过提高路基的
办法来达到防治目的。由于路基高度不够而发生冻害的情况是很普遍的。由于冻害加重了养护维修工作,有时还得通过运输渗水材料加在现
有路基上面来增加路基高度,以达到治理路基病害的目的。
322隔断层处理法
在盐渍土地区修筑公路时,地基常有周期性地下水浸湿,且因地下水位较高一味地提高路基会影响整个公路的设计要求,此时可选择在路基土体中设置毛细水隔断层的办法,以防止路基土体的再次盐渍化和冻期翻浆等公路病害。以下为常见的几种隔断层:1)透水性土隔断层。
一般选用卵石、砾石或砂砾等。上、下反滤层是为了防治基底或填土的土粒进入隔断层使之失去应有的作用。由于地下水的影响,基底一般较
为松软,上部反滤层位于隔断层之上,比较稳定。隔断层厚度与所用透水性土的颗粒级配、粉±含量及地下水位埋深和路基高度有关。2)沥青胶砂隔断层。沥青是含硫氢化合物的复杂混合物,在常温下呈固体或液体状态,有较好的塑性,抗酸碱侵蚀能力强,具憎水性,同时具有较好的粘结力,在一定温度下有足够的强度,是良好的隔水材料,其厚度一
般为3~5cm。3)土工纤维材料隔断层。土工纤维是土木工程建设中所运用的各种人工纤维的通称。不透水土工纤维,纤维质量轻,整体性好,施工方便;纤维的伸长率大:抗拉强度、抗撕裂和耐;中压强度大:纵横向性质差别小;保温性能强:对减小路基的冻害效果十分显著。
4结语
综上所述,本文从盐渍土的形成及路基病害所形成条件入手,对
可供采用的防护措施进行了分析论述。在具体实施过程中。要根当地
自然条件、气候条件和盐渍土的类型、性质,从经济效益、防护效果以及取料和施工的难易程度等
面进行综合论证。
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