張 彬

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧大連 116100）

0 引言

我國西北部地區(qū)分布著大面積的鹽漬土，硫酸鹽以及氯鹽漬土屬于主要的鹽漬土類型。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、指南以及國內(nèi)外相關(guān)研究均表明，弱、中鹽漬土經(jīng)過改良后可以直接作為路堤填料，這樣可以對當(dāng)?shù)刭Y源進(jìn)行充分的利用，能夠有效降低工程成本，同時(shí)還具有良好的環(huán)保效益，可以有效減少工程建設(shè)對于生態(tài)所產(chǎn)生的破壞作用[1]。對鹽漬土進(jìn)行改良使其作為路堤填料，可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益以及社會(huì)效益。

但鹽漬土鹽脹性、溶陷性以及腐蝕性等特性的存在以及鹽漬土工程性能深入研究的缺乏，導(dǎo)致高速公路中應(yīng)用鹽漬土改良作為路基填料的研究相對較少。鹽漬土中含有的易溶鹽遇水后會(huì)發(fā)生溶解，進(jìn)而嚴(yán)重降低鹽漬土路用性能，因此要加強(qiáng)鹽漬土的改良處理[2]。

1 工程概況

S06酒（酒泉）嘉（嘉峪關(guān)）繞城高速公路工程項(xiàng)目區(qū)位于河西走廊西部、祁連山北麓。北有北山、黑山，南有祁連山、文殊山，屬于典型的走廊地形。整體地形南北高，中間低，西部高，東部低，呈三面環(huán)山，一面傾斜的隆起地帶。路線經(jīng)過區(qū)海拔1430—1635 m，地勢較平坦，地貌類型多樣。中西部多為堆積戈壁，東南、東北為濕地綠洲，濕地綠洲隨地貌被戈壁分割為點(diǎn)、塊、條、帶狀。

根據(jù)海拔高度、相對高度及自然條件可將該項(xiàng)目區(qū)地貌劃分為：堆積戈壁區(qū)、湖沼平原區(qū)、湖沼地-風(fēng)積沙丘區(qū)、風(fēng)積沙丘區(qū)、沖積平原區(qū)、山前傾斜平原區(qū)、低-中山區(qū)、古河谷階地區(qū)。戈壁區(qū)地勢開闊，主要地層為中密卵礫石為主，地表零星覆蓋薄層風(fēng)積沙，地表0.3～0.5 m含粉土、粉砂較多，并伴有輕微的鹽漬化現(xiàn)象，地表散亂分布卵礫石、砂礫裸露，有稀疏的干旱荒漠植物，植被覆蓋率較低，人煙較少。路線野麻灣村附近的低洼地段，分布有淤泥質(zhì)軟土、飽和砂土等，層厚3～10 m，表層多已鹽漬化，有白色鹽霜、鹽殼、鹽脹現(xiàn)象。

2 擬建項(xiàng)目區(qū)特殊性巖土

擬建項(xiàng)目區(qū)沿線特殊性巖土主要為鹽漬土、填土、軟土、季節(jié)性凍土、濕陷性粉土、膨脹性巖土。

（1）鹽漬土主要分布于湖沼平原區(qū)，其次為堆積戈壁區(qū)，以及風(fēng)積沙丘區(qū)。湖沼平原區(qū)地表以粉砂（層厚2.5～5 m）、粉質(zhì)黏土（層厚2m）、粉土（層厚2～3 m）為主，表層0.5 m鹽漬化明顯，鹽殼外露，有鹽脹，松脹層厚0.3～0.5 m，根據(jù)試驗(yàn)資料多為硫酸鹽-亞硫酸鹽弱-中鹽漬土，鹽漬土層厚1.0～2.0 m，局部厚2.0～3.0 m。堆積戈壁區(qū)地表0～0.15 m為淺紅褐色含砂土角礫，松散，下部為圓礫層；根據(jù)試驗(yàn)資料表層0.25 m為亞氯鹽-氯鹽弱-中鹽漬土，下部為非鹽漬土，局部地段下部為為硫酸鹽-亞硫酸鹽弱-中鹽漬土，鹽漬土層厚0.7～2.7 m，如K29+000—K31+000段。風(fēng)積沙丘區(qū)地表為風(fēng)積沙（層厚3.7～4.3m）、礫砂，有鹽脹，可見鹽霜，松脹層厚0.2～0.3m，根據(jù)試驗(yàn)資料，為氯鹽-亞氯鹽弱-中鹽漬土，層厚2.5～3 m，僅分布于K21+000—K21+200段。鹽漬土引起的工程地質(zhì)問題：氯鹽鹽漬土因溶蝕引起路基的沉降、塌陷；硫酸鹽漬土因其松脹性、膨脹性引起路基的不均勻沉降、路肩及邊坡土體變松等；以及對各類構(gòu)造物的腐蝕。

（2）軟土（湖沼地）主要分布于K3+980—K12+740段、K26+030—K28+960段、K56+350—K57+150段中線左右50 m，主要為濕-很濕的淤泥質(zhì)土、軟塑-可塑的粉質(zhì)黏土，可塑-軟塑的黏土，軟土路基土承載力低，壓縮性高，工程地質(zhì)條件復(fù)雜。

3 鹽漬土改良試驗(yàn)方法

近年來，鹽漬土改良用作公路路基填料已經(jīng)成為一項(xiàng)研究熱點(diǎn)，國內(nèi)外在進(jìn)行鹽漬土改良時(shí)一般是先在室內(nèi)進(jìn)行相關(guān)改性劑的配置，之后再使用配置好的改性劑改良鹽漬土，但是有關(guān)改性劑的研究目前還未形成規(guī)模以及相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)也沒有制定一套改性劑配置相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，因此對于鹽漬土改性劑的質(zhì)量很難進(jìn)行有效控制，基本上利用改性劑進(jìn)行鹽漬土改良僅限于室內(nèi)試驗(yàn)當(dāng)中。目前，應(yīng)用改性劑對鹽漬土進(jìn)行改良取得良好效果的案例為利用石灰改良鹽漬土。

3.1 鹽漬土分布概況及主要特征

S06酒（酒泉）嘉（嘉峪關(guān)）繞城高速公路工程鹽漬土分布長度最長的路段為K28+960—K31+000，長度為6540 m，路線通過堆積戈壁地區(qū)，地層主要為：0～0.15 m為淺紅褐色含砂土角礫，松散，下部為圓礫層；地表鹽漬化較明顯，泛白堿。

根據(jù)試驗(yàn)資料，表層0.25 m為亞氯鹽-氯鹽中鹽漬土，易溶鹽含量1.099%～1.967%，局部為0.608%；K29+000—K31+000下部為硫酸鹽-亞硫酸鹽弱-中鹽漬土，易溶鹽含量0.862%～1.571%，鹽漬土層0.7～2.7 m。鹽漬土對混凝土結(jié)構(gòu)有中腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中腐蝕性。

其次為K35+500—K42+000路段，長度為6500 m，路線通過堆積戈壁地區(qū)，地層主要為：0～0.15 m為淺紅褐色含砂土角礫，松散，下部為圓礫層；根據(jù)試驗(yàn)資料，表層0.25 m為亞氯鹽-氯鹽弱-中鹽漬土，易溶鹽含量0.321%～1.969%；下部為非鹽漬土，局部下部為亞硫酸鹽-硫酸鹽弱鹽漬土，易溶鹽含量0.881%～0.884%，鹽漬土層厚0.75～1 m。

鹽漬土對混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。S06酒（酒泉）嘉（嘉峪關(guān)）繞城高速公路工程共有鹽漬土路段28段，路段長度從52 m至6540 m不等，這些路段當(dāng)中分布的鹽漬土對于各類構(gòu)造物均具有腐蝕作用，同時(shí)還會(huì)引起路基的不均勻沉降、路肩及邊坡土體變松等問題，因此應(yīng)當(dāng)對表層聚積的鹽霜、鹽殼、以及耐鹽堿植被清表，并采用換填加隔斷處理，適當(dāng)提高路基填土高度，完善防排水。

3.2 鹽漬土的改良

在對鹽漬土進(jìn)行改良時(shí)，可以采用摻加石灰的化學(xué)改良和在鹽漬土中摻拌砂粒進(jìn)行物理改良這兩種鹽漬土改良試驗(yàn)方法。在鹽漬土當(dāng)中摻加一定比例的石灰，鹽漬土中的水分與石灰發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，之后鹽漬土的水穩(wěn)性會(huì)得到明顯的提高，水分對于鹽漬土整體結(jié)構(gòu)的破壞作用也會(huì)得到有效削減，經(jīng)過改良后的鹽漬土可以達(dá)到路用性能強(qiáng)度需求。

鹽漬土物理改良主要是將砂礫等粗集料按照一定的比例添加至鹽漬土中，鹽漬土級配將能夠得到有效改變，同時(shí)對于鹽漬土骨架結(jié)構(gòu)形成也具有促進(jìn)作用，能夠間接減少鹽漬土的含鹽量，最終達(dá)到提高鹽漬土路用性能的目的。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)研究，可以將鹽漬土與砂礫的摻拌比設(shè)置為1∶0.3、1∶0.6以及1∶1，由試驗(yàn)結(jié)果可知當(dāng)鹽漬土與砂礫的摻拌比達(dá)到1∶0.6及其以上時(shí)，才能夠獲得良好的改良效果，使鹽漬土達(dá)到路用性能要求。

無論使用哪種鹽漬土改良試驗(yàn)方法，可以將強(qiáng)度（CBR、回彈模量）作為主要的改良控制指標(biāo)，確保改良后的鹽漬土強(qiáng)度符合現(xiàn)行的JTGD30—2004《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》和JTGD50—2006《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》對于路基所提出的相關(guān)要求。經(jīng)過鹽漬土改良后，應(yīng)確保CBR≥3%或者回彈模量值＞30 MPa（一般交通），或者在重交通、特重交通情況下回彈模量值＞40 MPa。

3.3 CFG樁軟基處理

S06酒（酒泉）嘉（嘉峪關(guān)）繞城高速公路工程有25個(gè)路段分布有松軟土，路段長度從44 m到3580 m不等，軟土路段會(huì)對路基承載力以及穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，可以采取CFG樁軟基處理：沉管、投料、拔管、開槽與樁頭處理以及褥墊鋪設(shè)[3]。沉管時(shí)應(yīng)確保樁管維持垂直狀態(tài)，盡量縮短沉管時(shí)間，以避免沉管對鄰樁產(chǎn)生負(fù)面影響，在沉樁過程應(yīng)對激振電流變化情況進(jìn)行及時(shí)記錄。

另外，投管時(shí)可以同時(shí)進(jìn)行空中投料，當(dāng)沉管達(dá)到設(shè)計(jì)高程時(shí)，應(yīng)盡快進(jìn)行投料，確保管內(nèi)的混合料與鋼管投料達(dá)到對齊程度，當(dāng)出現(xiàn)投料不足的情況時(shí)，可以在拔管過程進(jìn)行空中投料。在進(jìn)行拔管操作時(shí)，應(yīng)控制拔管速度在1.2～1.5 m/min。

將管拔出地面之后，可以使用粒狀材料或者是黏土進(jìn)行封頂處理。在完成CFG樁軟基處理1 d后可以進(jìn)行開槽操作，在基坑深度≤1.5 m時(shí)，適合采用人工開挖的方式；當(dāng)基坑深度＞1.5 m時(shí)，可以將人工開挖和機(jī)械開挖相結(jié)合，褥墊鋪設(shè)厚度應(yīng)根據(jù)具體設(shè)計(jì)設(shè)定。

4 結(jié)語

綜上所述，S06酒（酒泉）嘉（嘉峪關(guān)）繞城高速公路工程項(xiàng)目區(qū)沿線具有大量的鹽漬土以及軟土路段，這些特殊性巖土的存在對于路基的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，且會(huì)引發(fā)一系列較為嚴(yán)重的路基質(zhì)量問題。在對工程區(qū)域內(nèi)的鹽漬土進(jìn)行改良時(shí)可以使用摻加石灰的化學(xué)改良和在鹽漬土中摻拌砂粒的物理改良，確保改良后的鹽漬土達(dá)到路用性能要求。對于工程沿線的松軟土，可以使用CFG樁軟基處理對路基進(jìn)行有效加固。