盐渍土地区公路路基的施工技术探析
摘要:在公路路基的施工过程中,盐渍土是极为特殊的一类土壤,在施工中极易产生病害问题,对此根据这种土壤的特殊性质,必须在路基施工中有效地解决这一问题。文章根据盐渍土地的特殊性质,对盐渍土地区公路路基的施工技术进行了研究。
关键词:盐渍土地区;公路路基;施工技术;路基施工;路基病害 文献标识码:A
中图分类号:U416 文章编号:1009-2374(2016)23-0096-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.046
在我国,盐渍土的分布非常广泛,其盐分的组成、性质以及盐化程度都有所不同,由于它的化学成分是非常复杂的,具有很强的保温特性以及吸湿特性,所以如果应用了氯盐渍土对路基填筑时则会被吸水软化。此外,由于在硫酸盐渍土当中有一定的松胀性,这也是引起路基出现下沉与隆起的主要因素。而在碱性盐渍土当中它的特性是非常不稳定的,具有一定的强度和膨胀性,所以这些地区的路基在施工时是具有一定难度的,作为施工企业必须要对此更加努力地研究施工技术,达到施工质量要求。
1 盐渍土的特性
所谓盐渍土就是在土层经过盐渍化的一个过程。在进行公路施工时,一般是通过在地表土层相应的厚度内,并且要大于含盐土层里进行施工。由于盐渍土具有一定的腐蚀性,所以在施工时所应用的混凝土以及钢筋、石料一些材料等都会造成一定的侵蚀。我们都知道,盐渍土所含的水溶盐会具有一定的侵蚀性,其中的氯盐有很强的保温性,如果应用其对路堤进行填筑就会引起很多问题,不仅会降低路堤的强度,还会被吸水软化。一旦路基的填料具有较高的含盐量时,其盐粒一般不会被溶解,在路基当中的土粒会含有一些盐粒,如果吸收了一定的水分,就会把盐粒溶解掉,降低了土体的密度以及增大了它的孔隙,从而导致路基出现不稳的现象。如果盐渍土是碱性的,其中就会含有一定的阳离子,并且与遇水胶体颗粒产生一定的副作用,并且在两种颗粒的周围会形成水膜状,从而也就降低了它们之间的凝聚力,产生膨胀,产生分离。而盐渍土当中会含有一定的碳酸钠,它的含量如果超过了相应的范围时,就会出现明显的膨胀现象,这对路基的施工是极为不利的。在盐渍土当中还存有一种性质,就是硫酸盐渍土,它的主要含量是硫酸钠,它的温度高于32.4℃时就会发生溶解,同时缩小其体积,出脱水现象产生。如果温度小于32.4℃时,则会加大它的体积。由此我们可以看出,温差的大小会影响路堤的土体,并且产生松胀,受到不同程度的破坏,减少路基的强度等。
2 影响路基的因素
第一,一般在盐渍土当中都会有一定的吸附性刚离子,如果这些离子在遇到水分子时,其中的刚离子就会与胶体颗粒进行相互的作用,并且在其周围形成一些薄膜,使其分离,并且在颗粒之间有一定的黏附力,致使土体产生膨胀。在通过一些试验后我们得出,如果土中的水分子增加时,则会出现明显的膨胀,在碳酸盐的影响下,一旦路基遇水时,就会导致边坡坍塌,后果非常严重。
第二,在盐渍土当中会含有一定的硫酸盐,当温度发生一些变化时,它的溶解度也会产生变化,它的盐分会在溶液中析出,导致不断增大体积。如果土体中的含水量较小时,它的固体硫酸盐就会出现吸水结晶,并且也会增加它的体积。一旦温度出现升高时,则会出现脱水,而体积也会随之缩小。同时也就破坏了它的主体结构,也就是破坏了盐渍土的松胀性,这种现象的发生多出在地表土层,会导致路基不稳,并且边坡的土体变得很松。当温度发生变化时,主要是因为季节性,一旦出现较低的温度时,在较深的土层当中就会出现吸水结晶,导致土地的体积增大,也就是所说的膨胀性。在通常情况下,膨胀会影响到土体的深度,并且它的膨胀量也是非常大的。一旦温度提高了,它的体积又会变小,所以硫酸盐渍土的变化主要是根据季节来变化的,体积的变化也是影响路基稳定性的一个重要原因。
第三,在盐渍土中会含有一些氯盐成分,它会导致土中的细小颗粒有脱水的现象,也就是会使土中的含水量减少,并且这种物质也会有保温性以及吸湿性的作用,非常强大,有利于干旱缺水施工。由于土地会存在一定的脱水现象,但硫酸盐对其的影响是非常小的,当加入这种物质时,会加大土地的含水量。而含盐量一旦大于土中的盐分时,必然会出现结晶现象,如果遇水则溶解,也会提高土中的孔隙,提高了土地的不稳定性,所以可以得出,在填土中一定不能含有盐结晶。如果土中的含盐量有一定的增加时,它的液塑限会降低,在稳定路基时是非常不利的,一旦遇水时,盐渍土会非常快的形成流塑状态,也就会出现路基不稳的状态。
第四,当盐渍土路基经过雨水洗刷后,会冲走在其表面的盐分,一旦出现溶盐,则会把路基变得极为松动,同时也会冲走一些其他颗粒。随着雨水部分表层盐会出现下移,发生退盐的问题,最终造成盐土变碱土,同时也提高了土的不透水性以及它的膨胀性,导致路基出现不稳定的现象。此外,如果是结构相同、含水量一致、密度相同的土体,当含盐量增加时,它的压缩系数、抗压强度、下沉度以及抗剪强度等方面都不会出现明显的降低,却有升高的反应。当土体的密实度达到90%时,土体的强度并不会降低,所以土体中的盐分只要不发生溶解,它的强度和密度就不会减少。如果是在干旱的状态下,最好应用超氯盐渍土进行作业。有一点我们也要清楚,在土体当中的碳酸盐不能有较高的含量,否则会出现膨胀,减少土体的密度,并且破坏它的结构。
3 主要的应用施工技术
我们都知道,由于在盐渍土当中它有着非常复杂的化学成分,氯盐有很强的保湿性以及吸湿性,如果用来填筑路基时则极易被软化。而硫酸盐渍土的特性则有着很强的松胀性,当季节变化时就会导致路基的下沉或者是隆起,导致路基出现翻浆冒泥的现象。而碱性盐渍土的特性则是膨胀性,它会导致路基出现不稳定的问题。由此可以看出,各种盐渍土都具有不同的特性,所以在进行施工时我们必须要根据不同的特性应用相应的施工技术。
第一,在盐渍土进行路基施工时,通常是来填方路堤的,在填筑路基时其高度必须要根据具体的气候、盐渍化程度、水文地质、公路等级以及盐胀深度等方面来决定。如果是需要改建的工程中,则必须要来提高它的强度,进行加宽时做好衔接工作,这个需要根据具体的情况来定。在做加宽处理时会产生一定的沉降,导致路基的含盐量增多,并且在一种饱和状态当中,造成路面的破坏。对此,在处理盐渍土路基时必须要先观察它的含盐量以及含水量,以便处理路基。应整理好排水系统,当路基的含水量超出一定的范围时应换填成渗水性土。当含水量在塑限与液限之间时,就必须要铺筑相当的渗水性土以及黏性土。此外,当路堤表层的盐分过高时,应先铲除表层的盐渍土,再深入地铲除,换填为渗水性土。在处理表层盐渍土时必须要离开施工作业的地方,主要是为了避免水流的侵入,导致回流到路基
当中。
第二,在对路基施工时,施工单位应在设计阶段做好以下工作:不能在路基两侧设取土坑,防止出现积水现象。同时也要注意到,其位置必须要和排水沟渠相一致,确保它的通畅,不会造成积水问题。一旦在地面施工出现了排水困难问题时,可以设置一个排水沟,直接灌溉到路基旁的农田当中,从而降低水位。在路基作业时,如果在土料当中有着较高的含水量时,必须要挖置一个临时的排水沟,以降低水位,排出多余的水,或者是在盐渍土地区设置一个排水沟渠或是排水管来避免出现防渗的问题,同时也确保了排水系统的使用。施工的公路路基如果是处在强盐渍化的颗粒土地区时,防范工作必须要更加充分,要截断路基下部的汽态水,并且设置一个封闭的隔断层,从而来隔断不断上升的水分,将其排出。施工时在选用土工布时,必须要提出它是否具有抗老化性、渗透系数以及它的耐冻性等,同时也可以应用砂石材料来设置一个隔断层,提高路基的温度,并且也提高了路基的强度和载荷量。此外,为了有效地避免隔离层失效,也可以铺设一层反滤层,这也是最有效的方法。另外,如果我们想方便施工,同时还要提高路基,也可以降低路基的盐分以及它的水分,这也是一种有效的方法,避免出现盐胀。我们在施工实践当中得出,只有路基高于地下水位时才可以避免出现盐胀的现象,反之水分较多时,这种方法是不宜应用的。
第三,如果要确保路基的稳定性,并且有效地避免盐分转移,这就需要在处理盐渍土路基时应做好压实处理,确保压实的密度达到相应的要求,对此我们会应用两种方式处理:一种是碾压式;另一种是分层填筑的方法。由于黏性盐渍土的厚度都不一样,一般不能超过20cm,如果是砂性盐渍土的话则不能超过30cm。在进行碾压时必须要对其速度控制好,确保碾压质量以及压实度。此外,也要控制好它的含水量,如果是处在干旱区,可以应用效能比较高的压实机,同时要提高路基的密度,在对顶层进行填料时,必须要在含水量较高时作业,从而确保它的压实度。
4 结语
盐渍土是极为特殊的一类土壤,我国分布较广,在公路路基的施工的过程当中,在施工中极易产生病害问题,所以根据这种土壤的特殊性质,必须要在路基施工中有效地解决这一问题。怎样处理盐渍土地区,从而来提升它的承载能力,这是需要在公路建设时急需解决的问题。这就要求施工企业在盐渍地区进行路基施工时要更加的仔细认真,通过在实践当中积累经验,对于研究盐渍地区的路基施工具有重大意义。
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(责任编辑:王 波)