公路工程盐渍土地基问题分析与处理对策研究.pdf
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1、公路工程盐渍土地基问题分析与处理对策研究张哲文(甘肃海威公路勘察设计有限公司甘肃 兰州)收稿日期:作者简介:张哲文()男河南洛阳人硕士工程师主要研究方向:路基工程摘 要:盐渍土是不同程度盐碱化土壤的总称 通过相关的公路工程建设可知盐渍土大部分集中在我国的半干旱、干旱与海滨地区并且盐渍土的形成过程十分复杂受到地形、气候等各方面因素的长期影响而逐渐形成 倘若在盐渍土地区建设公路工程会对公路地基造成较大影响使地基承载力降低不利于地基整体的稳定性 针对公路工程盐渍土地基的问题进行分析并在此基础上提出了有效的处理对策关键词:公路工程盐渍土地基处理中图分类号:文献标志码:文章编号:():/引 言针对盐渍土
2、地区公路地基所进行的处理措施研究是当前公路行业普遍关注的问题在盐渍土地区各种病害极大地影响到了公路整体的质量不利于公路作用的发挥导致公路的服务质量大大降低使公路在运营中存在众多安全隐患 所以针对盐渍土地区的公路地基处理所进行的研究是很有必要的 盐渍土概述盐渍土所指的是土层当中包含了石膏、芒硝等各种易溶盐并且含量超过 的土 盐渍土有着溶陷性、膨胀性以及腐蚀性的特点在季节或气候出现变化的情况下其地基承载力将会出现相应变化 在干燥情况下其盐分为结晶状态地基具有较高的承载力但在浸水以后晶体将会在液体中溶解从而导致基地承载力变小 在自然状态下盐渍土是较为合适的地基但只要自然条件出现变化就将发生溶陷、腐蚀
3、等问题导致建筑发生裂缝、腐蚀破坏等就目前来看盐渍土在全世界的各个地区均有一定分布包括欧洲、亚洲、非洲以及美洲等 在我国盐渍土主要分布在西北干旱区、华北地区以及东部沿海地区其中西部地区的盐渍土面积在我国盐渍土的总分布面积中的占比接近 见表 表 我国西部地区盐渍土面积分布情况分布区域陕西甘肃宁夏青海内蒙古新疆盐渍土面积/万 占比/公路工程一般都是在地表进行的难免会被各方面的因素所影响并且还会被各种不良地质条件所破坏不但会导致公路工程的质量受到影响并且导致公路作用难以得到有效发挥从而造成严重的经济损失与社会影响 因此针对公路工程盐渍土地基问题所进行的研究是很有必要对于我国交通事业的长远发展具有重要意
4、义 盐渍土特点)盐渍土的三相组成和一般土存在区别液相内包含了盐溶液固相中又包含盐结晶特别是易溶的结晶盐 它们的相变都将会在一定程度上影响到各方面的物理指标所以针对非盐渍土物理性质指标所采用的常规土工试验测定方式对盐渍土并不适用对土的颗粒分析、含水量等所给出的错误的评价将会对土的名称及状态的判断造成影响)盐渍土内的盐在遇水溶解以后其物理力学性质指标都会出现一定变化强度指标会显著降低因此盐渍土地基不能像一般的土仅考虑天然条件下的原始物理状态下土的原始物理力学性的指标)盐渍土地基在浸水之后将会在盐溶液的影响下出现地基溶陷 地基溶陷的情况将会由易溶盐的性质、含量和分布形态等决定同时盐渍土的类别、原始结
5、构、浸水量以及浸水时间等都将会对其造成一定影响)部分盐渍土的地基在温度或是湿度出现变化的情况下将会出现体积膨胀 这样的因盐胀而导致的地基变形其严重程度通常由土内盐的含量、温度与湿度的变化等所决定除了上述的特征外盐渍土还有一些其他特点 如在盐渍土地区中除了低洼处水位不高的地方生长盐蒿、芦苇之外通常情况下地表不会生长植物或是只有衰退的植物残体 再如盐渍土通常有着比较大的吸湿性由于土内包含了具有吸附性的阳离子因此在遇水之后会使得大量水分被吸附从而导致盐渍土变软反之就会造成明显的干缩使地面出现龟裂的情况 除此之外处于干旱地区中的盐渍土因为地理条件及成因都有一定的特殊性结构往往表现为架空的点接触或是胶结
6、接触的形式导致盐渍土的结构缺乏稳定性 公路工程盐渍土地基存在的主要问题 硫酸盐渍土的膨胀性与松胀性影响路基稳定一般而言温度是导致硫酸盐出现溶解的重要原因在温度降低的情况下盐溶液将会逐渐饱和盐分逐渐析出此时盐分的体积将会变大如果温度提高那么盐分的体积将会随之减小进而影响到土体结构使其发生松动等情况也就是硫酸盐渍土所具有的松胀性该问题的出现将导致路基边坡的土体变得不稳定 碳酸盐对土体膨胀性的影响导致路基塌陷如果环境比较潮湿那么钠离子和薄膜水的交换作用就将比较明显 在碳酸盐渍土内所含的吸附性阳离子遇水的情况下因为胶体颗粒与吸附性阳离子间的相互作用黏土颗粒和胶体颗粒的附近会出现结合水薄膜这就会导致颗粒
7、剂的粘着力受到影响造成土体膨胀进而引发路基塌陷的问题 盐渍度影响土的塑性导致路基失稳无论是盐渍土的含盐量还是含盐种类都将会对土体的塑性带来直接影响所以盐渍土有着不稳定液限、不稳定塑性等的特点 在相同的土体内如果含盐量提高在此情况下土体的液限就将相应降低塑性指数也会减低这就将直接影响到路基的稳定性特别是在遇水的情况下盐渍土将迅速达到塑限 盐渍土水稳性与强度影响路基土体结构不同类型的盐渍土所具有的共同特性存在差异在干旱且降水量不多的地区能够采用氯盐渍土来对路基进行施工但在施工过程中必须要避免土体内所含的碳酸盐和硫酸盐太多主要原因是其水稳性及强度将会造成一定的松胀作用进而使得土体强度及密度受到影响使
8、土体结构出现受损问题 盐渍土的溶蚀性容易导致路基湿陷和塌陷在盐渍土路基被雨水冲刷以后表层的盐分就很可能会溶解并冲走在此情况下路基将会变松这就将使其他颗粒也被雨水冲走从而导致路基边坡出现众多细小冲沟 此外一些表层盐分将会跟随雨水下渗而不断下移导致土地从原本的盐土变成碱土此时土的膨胀性将会提高进而直接影响到路基的稳定性出现路基塌陷的问题 在此过程中土体也将变得更加不透水从而出现路基湿陷等的各种病害 公路工程盐渍土地基的处理对策 去除土体内盐分盐分是造成盐渍土地基问题的重要原因 所以为了有效解决公路工程盐渍土地基存在的问题要将盐渍土土体内的盐分去除或是将土体内易溶性盐转变成难溶的盐分 主要有以下三种
9、方法)换填垫层法 这种方法主要是以挖除的方式处理浅层软弱土或是不良土之后在其中填入换填材料并实施分层碾压 换填垫层是建筑物基础的持力层相较于原土层可以使盐渍土地基所具有的溶解性得到一定的消除表现出了较好的承载力及抗变形能力 如在对干旱或半干旱地区的盐渍土地基进行处理的过程中通过砂砾改良及风积沙换填技术能够使经过处理改良以后的盐渍土符合工程施工要求能够将其当做路基填料来进行使用 针对具有较高溶陷性且厚度较小的盐渍土层换填垫层法依旧能够充分发挥作用 但如果盐渍土的土层太厚工程量较多使用此方法就无法实现良好的经济性并且该处理措施仅仅是暂时将盐渍土的负面影响消除在地下水内的盐分随毛细作用而上升到上部换
10、填土体的情况下很可能会出现次生盐渍化对公路工程的稳定性非常不利)浸水预溶法 该方法主要是在对公路工程进行施工以前通过矿化度不高的水浸灌盐渍土地基将上部盐渍土地基内所含的易溶的盐分溶解并将其排放至其他地方或是渗透到更深的土层上部主体内的易溶性盐分将会随水分溶解流失从而使得上部土体的空隙率提高在自重作用的影响之下出现溶陷破坏 在土体中多数的易溶性盐分被消除以后就算之后盐渍土地基又出现进水的情况也不会因此而出现明显沉降以此来有效提高公路工程盐渍土地基的稳定性 相较于传统盐渍土的处理方式预浸水法有着相对更好的效果在实际应用中所需成本更低但这种方法要使用较多的进水量因此通常都在水源比较充足的地区才会使用
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