謝強(qiáng)

（中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510000）

1 工程概況

某戈壁沙漠道路建設(shè)工程項(xiàng)目起止里程為K179+800—K272+213.27。該項(xiàng)目總長(zhǎng)度為92.546m，雙向4 車道，按高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，行駛速度為120km/h。其中，公益林沿線起止里程為K179+800—K213+756.864，公益林段設(shè)計(jì)為整體式路基結(jié)構(gòu)，路基結(jié)構(gòu)的斷面形式為：中央分隔帶寬3m，左側(cè)路緣石寬2×0.75m，行車道寬4×3.75m，硬路肩寬度設(shè)計(jì)為2×3m，土路肩寬度設(shè)計(jì)為2×0.75m，路基總寬度為27.0m。K213+756.864—K272+137.782 段位于塔克拉瑪干沙漠東緣，該部分設(shè)計(jì)為分離式路基結(jié)構(gòu)，路基結(jié)構(gòu)寬度設(shè)計(jì)為2×13.25m，兩幅路基的間距設(shè)計(jì)為20m。

2 鹽漬土的病害特性

2.1 鹽漬土路基的工程特性

鹽漬土路基與土體的顆粒構(gòu)成之間存在緊密的關(guān)聯(lián)性，同時(shí)與土體中的含鹽量存在緊密聯(lián)系。戈壁沙漠地區(qū)鹽漬土的含鹽量會(huì)隨季節(jié)的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化。夏季，天氣干燥，水分大量蒸發(fā)，使路基表面出現(xiàn)返鹽現(xiàn)象，導(dǎo)致土體內(nèi)的含鹽量增大，但到了多雨時(shí)節(jié)，土內(nèi)的含鹽量會(huì)不斷降低。在返鹽現(xiàn)象與脫鹽現(xiàn)象的反復(fù)作用下，土體結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重影響，促使土體強(qiáng)度不斷下降。因此，鹽漬土路基的承載能力會(huì)隨著土體內(nèi)的含鹽量增大而逐漸減小。

在眾多類型的鹽漬土中，以硫酸鹽漬土的工程特性最惡劣。如果硫酸鹽漬土中硫酸鈉的比例超過2%，土體會(huì)出現(xiàn)顯著的膨脹性。土體的膨脹規(guī)模與含水量、含鹽量以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度均存在密切聯(lián)系。其中，環(huán)境溫度對(duì)土體膨脹情況造成的影響最大。由于環(huán)境溫度處于不斷變化的狀態(tài)，土體內(nèi)的硫酸鹽也會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)的變化，在此情況下，土體結(jié)構(gòu)必然會(huì)受到破壞，進(jìn)而導(dǎo)致土體的強(qiáng)度不斷降低。

2.2 鹽漬土路基病害成因

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)的地形、地質(zhì)條件對(duì)鹽漬土路基造成的影響較大。結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地形斷面形式進(jìn)行分析，該區(qū)域內(nèi)有高山、平原，地形有急有緩，地層厚度不一，地下水的水位標(biāo)高不一。地表的鹽漬化程度存在一定差異。

（2）鹽漬土的產(chǎn)生受水溫地質(zhì)條件的影響非常大。該項(xiàng)目所在區(qū)域的地下水埋深較淺，最小埋深為1.5m。雨季時(shí)節(jié)，由于地表徑流會(huì)對(duì)路基結(jié)構(gòu)的表面造成沖刷、浸泡作用，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)的鹽漬化問題進(jìn)一步加劇。因此，地下水和地表水是路基結(jié)構(gòu)中鹽漬土形成的一個(gè)核心影響因素。

（3）自然環(huán)境也會(huì)對(duì)鹽漬土的形成造成巨大影響。由于鹽漬土路段所處的環(huán)境較為干燥，地區(qū)內(nèi)的降水量較小，且地區(qū)內(nèi)的水分蒸發(fā)量明顯超過了降雨量，導(dǎo)致土體內(nèi)的鹽分不斷下沉，從而形成規(guī)模性的土壤鹽漬化。

2.3 鹽漬土路基病害特征及危害

結(jié)合實(shí)際情況，由于各種類型鹽漬土的特性存在一定差異，導(dǎo)致路基產(chǎn)生的病害類型也會(huì)呈現(xiàn)不同特征。氯鹽漬土的病害特征主要體現(xiàn)在路肩與邊坡部位出現(xiàn)諸多的溝渠，路堤內(nèi)出現(xiàn)尺寸不同的空洞、結(jié)板等現(xiàn)象。

硫酸鹽漬土路基的病害特征表現(xiàn)為路基表層0.3cm的土層出現(xiàn)疏松現(xiàn)象，路肩部位出現(xiàn)松軟層，松軟層的厚度通常保持在2～3cm，最厚可達(dá)5～10cm。

為分析土體內(nèi)含水量及含鹽量對(duì)土體的影響，對(duì)土體的含鹽量及含水量指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，設(shè)計(jì)出多種不同狀態(tài)的土體進(jìn)行試驗(yàn)，最終的試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 土體試樣參數(shù)

結(jié)合表1中的信息數(shù)據(jù)可以了解到以下基本情況：

（1）試樣1 只發(fā)生了土體凍脹現(xiàn)象，土體的膨脹率從最初的0.2%逐漸提升至0.34%，當(dāng)土體被凍脹以后，土體的變形量依然可以恢復(fù)到初始值；而試樣2則出現(xiàn)鹽漲現(xiàn)象與凍脹現(xiàn)象。不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土體內(nèi)的含鹽量增大后，土體的膨脹率也會(huì)增大，從原本的2.1%逐漸增加至2.32%。

（2）通過試樣2 和3 之間的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)生凍融循環(huán)現(xiàn)象時(shí)，土體的凍脹與形變恢復(fù)變化的幅度均非常大，試樣2 的最終膨脹率保持在2.32%，而試樣3的最終膨脹率則保持在3.63%，此結(jié)果是試樣1的7～10 倍。由此可知，含鹽量及含水量都會(huì)對(duì)土體的形變?cè)斐捎绊憽?/p>

（3）通過試樣3 和4 之間的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，土體內(nèi)的含鹽量增大后，對(duì)初始階段的膨脹率影響并不是很大，但會(huì)對(duì)最終階段的膨脹率造成顯著影響，可使膨脹率達(dá)5.21%，是初始階段膨脹率的4 倍有余。由此可以得出，土體內(nèi)的含鹽量增長(zhǎng)后，對(duì)土體的危害程度也會(huì)增大，因此應(yīng)合理控制路基內(nèi)鹽漬土中的鹽分含量。

3 治理及預(yù)防措施

本標(biāo)段特殊性巖土主要為鹽漬土，分布長(zhǎng)度為1 990m。對(duì)于病害的處治，本著因地制宜、就地取材、經(jīng)濟(jì)合理的原則，充分借鑒吸收已建工程的成功經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮工程的重要性、對(duì)公路的危害程度及維修難易程度等因素進(jìn)行合理處治，確保施工中的臨時(shí)穩(wěn)定和通車后的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

本標(biāo)段沿線主要為弱、中亞硫酸鹽鹽漬土，弱、中亞氯鹽鹽漬土，沿線鹽漬土無鹽膨性，但對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物存在腐蝕性，腐蝕程度為微-中。為確保工程的安全可靠，路基填筑前應(yīng)進(jìn)行水文情況的調(diào)查，對(duì)地下水位高的非鹽漬土路段，及時(shí)向設(shè)計(jì)院反映，提出變更，爭(zhēng)取按鹽漬土路基處理方式進(jìn)行處理。

3.1 治理措施

（1）路基處理應(yīng)針對(duì)土基含鹽性質(zhì)、鹽漬化程度、當(dāng)?shù)毓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)、地形和筑路材料等條件，因地制宜地采用提高路基、路基換填、設(shè)隔斷層、改善排水條件等有效措施，保證路床0～80cm 處于干燥或中濕類型的穩(wěn)定狀態(tài)，不受鹽分、水分的影響。

（2）對(duì)地基鹽膨率符合規(guī)定要求的鹽漬土路段，清除鹽漬土地基表層聚集的鹽霜、鹽殼、生長(zhǎng)的耐鹽堿植被并進(jìn)行換填處理，然后設(shè)置復(fù)合土工布隔斷層。

（3）考慮地基鹽漬化程度及植被情況等因素，采用不同的清除表層厚度；植被稀少的段落，清除厚度為0.3m，蘆葦根、紅柳根較深的段落，清除表層換填厚度為0.4m。①鹽漬土路基：弱鹽漬土路段采用清表處理。中-強(qiáng)鹽漬土路段，采用風(fēng)積沙填筑，路基高度大于1.48m。②采用清表處理：路基高度小于1.48m，在路基內(nèi)部設(shè)置兩布一膜復(fù)合土工膜隔斷層時(shí)，隔斷層設(shè)置在上路床底面，隔斷層的設(shè)置層位低于地表或地表長(zhǎng)期積水位0.2m 時(shí)，路基坡腳需開挖加深邊溝。③弱鹽漬土路段采用清表處理。中-強(qiáng)鹽漬土路段采用風(fēng)積沙填筑，路基高度大于1.48m 采用清表處理；路基高度小于1.48m，在路基內(nèi)部設(shè)置兩布一膜復(fù)合土工膜隔斷層時(shí)，隔斷層設(shè)置在上路床底面，隔斷層的設(shè)置層位低于地表或地表長(zhǎng)期積水位0.2m 時(shí)，路基坡腳需開挖加深邊溝。地表水豐富、水文地質(zhì)條件較差的路段，路基兩側(cè)設(shè)置護(hù)坡道。

3.2 預(yù)防措施

為防止再次鹽化現(xiàn)象，應(yīng)采取以下預(yù)防措施：

（1）路基填筑用水使用前，必須檢測(cè)水源的含鹽量，合格后才能使用該水源，嚴(yán)禁使用不合格水進(jìn)行路基填筑及其他工程施工，以免引起土體次生鹽化；

（2）現(xiàn)場(chǎng)施工過程中盡量避免改變當(dāng)?shù)厮?，防止改變地下水水位，?dǎo)致次生鹽化；

（3）整個(gè)路基填筑施工過程中應(yīng)進(jìn)行填料的檢測(cè)，避免使用不合格填料進(jìn)行填筑導(dǎo)致次生鹽化。

4 結(jié)語(yǔ)

鹽漬土路基病害是該工程中存在的主要工程問題，對(duì)其病害性質(zhì)、成因、影響程度作出符合實(shí)際的判斷與評(píng)價(jià)，研究切實(shí)可行的工程處理措施，是解決這些問題的關(guān)鍵所在。本文在總結(jié)以往處理措施的基礎(chǔ)上提出綜合治理措施，以達(dá)到解決問題的目的，為同類鹽澤土路基施工提供參考。