楊瑤 王榮 魏義婕

摘 要：新疆自然條件特殊，鹽漬土分布范圍廣，鹽化程度和含鹽性質(zhì)各地差異較大，對(duì)公路工程危害很大。文章將針對(duì)工程方面鹽漬土的危害性提出一些處理設(shè)計(jì)方案，并通過(guò)一些檢測(cè)手段進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)估其可行性。

關(guān)鍵詞：鹽漬化軟弱土 危害 處理設(shè)計(jì)方案 檢測(cè)評(píng)估

中圖分類號(hào)：U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）01（a）-0016-02

西部大開發(fā)是我國(guó)長(zhǎng)期實(shí)施的發(fā)展戰(zhàn)略，隨著一帶一路發(fā)展戰(zhàn)略的提出和發(fā)展，新疆絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶核心區(qū)戰(zhàn)略地位更加突顯。新疆深居內(nèi)陸，地形封閉，通過(guò)公路建設(shè)加強(qiáng)與東部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)往來(lái)，推動(dòng)新疆經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展是非常有效的辦法。然而，新疆作為我國(guó)鹽漬土的主要分布地區(qū)，土質(zhì)易受侵蝕產(chǎn)生沉陷或是吸水膨脹導(dǎo)致蓬松，時(shí)常出現(xiàn)路面龜裂、翻漿等多種危害公路安全的現(xiàn)象發(fā)生，不僅增加了在公路養(yǎng)護(hù)方面的支出，也給公路建設(shè)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。因此，利用科學(xué)有效的方式解決鹽漬土土壤性質(zhì)造成的公路地基不穩(wěn)等問(wèn)題是新疆經(jīng)濟(jì)建設(shè)亟待解決的問(wèn)題之一。

1 鹽漬土的定義

鹽漬土指的是土壤含鹽量超過(guò)普通土壤應(yīng)有含鹽量標(biāo)準(zhǔn)的土，土壤的含鹽量一般以百分比的形式表示泥土自身所含鹽分的量。我國(guó)交通部門以3%位界限定義了土壤含鹽量的標(biāo)準(zhǔn)，通常土壤含鹽量低于3%的為一般土質(zhì)可以直接進(jìn)行帶路施工建設(shè)，反之土壤含鹽量超過(guò)3%的則為鹽漬化土質(zhì)，那么在進(jìn)行道路施工之前，就必須對(duì)該土壤進(jìn)行科學(xué)化的勘測(cè)，并根據(jù)土壤的含鹽量設(shè)計(jì)有效的方案，在對(duì)道路進(jìn)行施工，以保證道路的安全性。

2 鹽漬化軟弱土地基的危害

鹽漬土的性質(zhì)不同對(duì)道路工程的危害也大不相同，如在含鹽量較高的湖泊或海域的周邊地區(qū)，鹽漬土大多具有腐蝕性，而根據(jù)地下水位的不同，其危害又呈現(xiàn)為兩個(gè)不同的現(xiàn)象，地下水位高則鹽漬土中所含的鹽分會(huì)被溶解并逐漸侵蝕地基，從而降低地基的承載力造成路面劇烈等現(xiàn)象，這種腐蝕性主要是鹽分溶解于水與工程材料所含元素之間的化學(xué)反應(yīng)，往往會(huì)使工程材料的功能性弱化。而地下水位低，則表現(xiàn)為土壤的侵蝕沉陷；又比如含硫酸鹽的鹽漬土，這類型的土壤會(huì)吸水膨脹，泥土的體積會(huì)增大，而在水分失去之后，泥土的體積會(huì)明顯縮小，造成土壤之間的間隙增大，使土質(zhì)變得疏松，造成地基的不穩(wěn)定。

3 處理方案設(shè)計(jì)

針對(duì)鹽漬土對(duì)地基所造成的腐蝕和疏松等兩種不同的危害，僅僅選擇在施工路段改變鹽漬土的土壤性質(zhì)在周圍周邊土壤環(huán)境的影響下，并不是科學(xué)有效的方法，而通過(guò)添加加固和耐腐蝕材料來(lái)提高地基的強(qiáng)度也不能最為最好的方案。因此，我國(guó)道路建設(shè)部門應(yīng)當(dāng)采取更較科學(xué)有效的方式，通過(guò)天然材料的添加來(lái)增強(qiáng)路基以及地基的穩(wěn)固性和耐腐蝕性，并在路堤中添加隔斷層來(lái)防止因毛細(xì)水流動(dòng)與表面土壤的鹽分融合所造成的公路表面的損害，而隔斷層所選用的材料可以根據(jù)路段土壤性質(zhì)的實(shí)際情況來(lái)決定。

以下是筆者根據(jù)不同土質(zhì)情況所設(shè)計(jì)的方案：（1）礫石樁方案，針對(duì)需進(jìn)行深層處置的沉積厚度在5～7 m之間的軟弱土，設(shè)計(jì)的處理方案為礫石樁方案。選擇直徑為0.5 m，長(zhǎng)度為5 m的使用直徑小于0.05 m的砂礫石作為加固材料的礫石樁作為方案實(shí)施材料，要注意的是，礫石樁每0.05之間所含的砂礫石不少于50%，所選用填料所含的泥土量不能少于10%，并且填料要注意不能風(fēng)化。選擇工作平率為25 Hz的振動(dòng)機(jī)，套管內(nèi)徑在0.385～0.45 m之間力度不低于15 m成樁直徑大于0.5 m的打樁機(jī)，通過(guò)振動(dòng)沉管這種公路施工的方式，將礫石樁以每根間隔2 m的距離，布置為三角的形式。在施工時(shí)激振力要在100～150 kN之間，電流保持在80 A上下，具體以施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來(lái)定。（2）換填方案，針對(duì)需進(jìn)行淺層處置的沉積厚度在3～4 m之間的軟弱土，設(shè)計(jì)的處理方案為換填方案。選擇含泥量在10%以下的天然礫石為換填材料，通過(guò)圍堰排水的方式出去所選路段土壤多余的水分，并挖除土壤中所含的軟土成分，以含泥量在10%以下的天然礫石換填，要注意的是換填深度要達(dá)到2 m，底寬為34 m，在40 m寬的地表礫石填鋪的頂部要至少達(dá)到90%的壓實(shí)度。（3）強(qiáng)夯置換的方案，針對(duì)0.7 m地下水位，含水量達(dá)到31%呈現(xiàn)為軟塑狀的低液限黏土，設(shè)計(jì)的處理方案為強(qiáng)夯置換的處理方案。選擇顆粒含量在60%以上的直徑在0.02～0.04 m之間的級(jí)配砂石最為強(qiáng)夯置換材料，以每米2 000 kN的夯擊能在間距為3.2 m的呈三角形布置的夯擊點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)夯置換處理，并且處理的深度要達(dá)到5 m，地基在處理后承載力要達(dá)到200 kPa。

4 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)以及評(píng)價(jià)

上述的處理方案設(shè)計(jì)主要目的是為了通過(guò)加強(qiáng)公路地基的強(qiáng)度和承載力，提高公路的安全性，因此，需要通過(guò)一定的檢測(cè)方式對(duì)處理后道路的安全性能進(jìn)行評(píng)估，筆者分別對(duì)上述3種方案進(jìn)行了荷載檢測(cè)，原位載荷檢測(cè)為了能對(duì)狐貍的效果進(jìn)行更加準(zhǔn)確的判斷，可以利用原位載荷測(cè)試對(duì)處理前后的地基強(qiáng)度和承載力進(jìn)行檢測(cè)。

（1）對(duì)原地基的載荷檢測(cè)，通過(guò)對(duì)原地基強(qiáng)度和承載力的在和測(cè)試數(shù)據(jù)表明沉積量并沒(méi)有出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也沒(méi)有明顯出現(xiàn)階段性的變化，但荷載的能量達(dá)到90 kPa時(shí)，通過(guò)計(jì)算，與之相對(duì)應(yīng)的地基的沉積量約達(dá)到了0.06，已達(dá)到了停止載荷檢測(cè)的量。據(jù)有關(guān)規(guī)定當(dāng)沉積量達(dá)到2%時(shí)，其所能承受的最大承載力為40 kPa。

（2）對(duì)處理后地基的荷載檢測(cè)。①礫石樁的荷載檢測(cè)，在對(duì)礫石樁施工完成后需對(duì)每一個(gè)礫石樁進(jìn)行荷載檢測(cè)，并且對(duì)樁與樁之之間的土壤也需進(jìn)行荷載測(cè)試后認(rèn)為，針對(duì)礫石樁承載力的檢測(cè)具有明顯的線段性，線段末端所表示的承載力為250 kPa，從圖表中能夠看出，當(dāng)承載力達(dá)到190 kPa時(shí)，礫石樁將受到破壞，因而將礫石樁的最大承載力定位120 kPa；而在對(duì)礫石樁之間的土壤進(jìn)行荷載檢測(cè)時(shí)，從圖表發(fā)現(xiàn)，每kPa荷載增加，礫石樁之間的土壤都會(huì)有明顯的下沉痕跡，用規(guī)定的沉積量2%來(lái)限定，那么礫石樁之間的土壤最大承載量應(yīng)為5 kPa。②對(duì)砂礫石的荷載檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)砂礫石最小的承載力為100 kPa，最大承載力為400 kPa。③強(qiáng)夯置換的荷載檢測(cè)，針對(duì)強(qiáng)夯置換這種方式的荷載檢測(cè)需要對(duì)置換墩的承載力和墩與墩之間的土壤的承載力進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)置換墩和墩與墩之間土壤的承載力測(cè)試表中可見(jiàn)，曲線以一種非常緩慢的趨勢(shì)變化，沒(méi)有明顯的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)折，而這兩類材料的承載力最大均被350 kPa，而墩與墩之間土壤的下沉值為5 cm，而置換墩的下沉量為3.5 cm。以深度控制法的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，置換墩的最大承載力應(yīng)為200 kPa，而墩與墩之間土壤的最大承載力則為150 kPa。

5 檢測(cè)簡(jiǎn)論分析

通過(guò)原位荷載檢測(cè)對(duì)處理后公路地基的下沉量進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)折現(xiàn)標(biāo)的方式表示數(shù)據(jù)得出：（1）采用礫石樁的加固、填料的置換或者是強(qiáng)夯置換的方式對(duì)鹽漬土進(jìn)行公路施工前的處理，在道路穩(wěn)定性和安全性方面具有明顯效果。（2）采用礫石樁的加固、填料的置換或者是強(qiáng)夯置換的方式對(duì)鹽漬土進(jìn)行處理后，通過(guò)圖表的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，地基的承載力和強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。（3）采用礫石樁的加固、填料的置換或者是強(qiáng)夯置換的方式對(duì)鹽漬土進(jìn)行處理后，鹽漬土地基下沉的現(xiàn)象明顯降低。（4）采用礫石樁的加固、填料的置換或者是強(qiáng)夯置換的方式對(duì)鹽漬土進(jìn)行處理后，施工的時(shí)間明顯減少，公路養(yǎng)護(hù)的成本明顯降低。

6 結(jié)語(yǔ)

文章具體介紹了礫石樁加固、填料置換、強(qiáng)夯置換三種方案來(lái)進(jìn)行鹽漬土的處理，并通過(guò)檢測(cè)得出對(duì)鹽漬土處理具有明顯效果，筆者期望除了對(duì)公路外，這些方案對(duì)其他類型的工程也有一定幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊曉華，張莎莎，郭永建.鹽漬化軟弱土地基處治措施對(duì)比分析[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)：工學(xué)版，2010（2）：22-26.

[2] 郭娟.鹽漬化軟弱土地基的危害與處治[J].黑龍江科技信息，2008（36）：365.