安 明
(甘肅省遠大路業(yè)集團有限公司,甘肅 蘭州 730000)
鹽漬土的類型主要包括氯鹽漬土、硫酸鹽漬土、碳酸鹽漬土等,并且這三種類型的鹽漬土對路面的損壞作用最大,所以對公路工程的影響也就最大。以下是對這幾種類型的鹽漬土的具體分析:
氯鹽漬土在我國西部地區(qū)的分布范圍較廣,由于其中包含陽離子,所以當水流入氯鹽漬土中時,大量的水分會被吸收,因此,氯鹽漬土也可以保持路面的濕度,使那些非常干燥的地區(qū)能夠很好的保持路基的濕度,當氯鹽漬土吸收了一定的水分之后土壤就會變得松軟,使得路基的穩(wěn)固性降低。但是當氯鹽漬土中的水分都蒸發(fā)了之后,土壤就會變得干燥松散,土壤之間的黏性降低之后,容易出現(xiàn)裂縫,在公路路基中很容易導致結構不穩(wěn)定,形成鏤空的小洞,一旦路面車輛在行駛過程中載重較大時,就容易導致路基結構破裂,存在很大的安全隱患。
當溫度上升或者下降時,硫酸鹽漬土會隨著氣溫的變化出現(xiàn)土壤膨脹或收縮的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為低溫時硫酸鹽漬土遇到水會形成硫酸鹽結晶,導致土壤膨脹,當氣溫升高時結晶中的水分流失,土壤體積就會縮小。而當土壤內的含水量較大時,土壤內鹽的含量就相對減少;反之,鹽的含量就會增加,從而會出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象。在公路建設施工過程中,一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象就容易對公路工程造成巨大的破壞,并且其破壞力很強,很可能會影響整個工程建設的進度。硫酸鹽漬土中的含鹽量較大時,土壤的相對密度就會降低,從而容易導致土壤松散,結構不穩(wěn)定。硫酸鹽漬土當水分含量較大時,才能使土壤保持良好的結構穩(wěn)定性,當硫酸鹽漬土內的含鹽量較大時,即使突然濕度較低,突然強度相對來說也比較強;當硫酸鹽漬土內的水分增加時,強度甚至會低于含鹽量較小時的強度,所以硫酸鹽漬土容易受到土壤水分的影響,容易出現(xiàn)塌陷的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為鹽漬土的濕陷性。
鹽漬土是對鹽土和堿土的總稱,碳酸鹽漬土就是屬于堿土。碳酸鹽漬土具有很強的吸水能力,下雨天當雨水滲入到土壤內部時,碳酸鹽漬土會慢慢軟化,體積不斷擴大。鹽漬土中的鹽很容易溶解于水中,當土壤內水分較大時,土壤的含鹽量也會增加,從而導致公路路基的土壤密度減小,土壤結構變得松散,容易出現(xiàn)裂縫。在氣候干旱的地區(qū),由于常年缺水始終保持在干燥狀態(tài),一旦有水分深入土壤內,土壤的含鹽量就會大大增加,土壤的黏性降低,容易出現(xiàn)松散的情況,導致土壤內部出現(xiàn)架空的現(xiàn)象,在路面壓力作用下,很容易造成路面的塌陷。
由于氯鹽漬土具有很強的吸水性,在氯鹽漬土地區(qū)很容易出現(xiàn)溶陷現(xiàn)象。溶陷是主要是由于當水分滲入土壤內部時,并且土壤內的鹽易溶于水,所以當含水量達到一定的數(shù)值時,由于土壤中大量的鹽被水溶解并且沖刷流失,路基中的含鹽量就會大大降低,鹽漬土公路路基的土壤黏性就會減小,土壤內部的結構會變得松散,路基的承載力就會降低,當路面車輛帶來的壓力大于路基承載力時,就會導致路基出現(xiàn)向下塌陷的現(xiàn)象。當路面下的溶陷達到一定程度時就會逐漸形成一個一個的洞,路面的承載力就會大大降低,對于車輛的行駛安全會造成非常嚴重的威脅。
當鹽漬土中含水量較大時,鹽漬土公路路基由于含鹽量減小,結構被破壞,導致路基的應力能力減小,當路面的車輛對其反復碾壓時,重力作用下很容易將土壤內的泥漿擠壓出路面,從而導致路面變得很濕潤,甚至出現(xiàn)大量的泥水。在氯鹽漬土分布較多的區(qū)域內,由于其超強的吸水能力,很容易出現(xiàn)翻漿的問題,一旦出現(xiàn)翻漿,就很容易使路面變得濕滑,從而導致車輛在行駛過程中出現(xiàn)側翻、追尾等事故,給車輛行駛安全帶來了非常嚴重的威脅。
在硫酸鹽漬土地區(qū),由于溫度的變化,很容易出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象。當溫度較低時,硫酸鹽漬土中的硫酸鹽遇到水之后,會變成顆粒狀,從而導致土壤中的鹽含量減小,由于硫酸鹽結晶數(shù)量較多,整個路基中土壤的體積也會隨之增大。當溫度較高時,硫酸鹽結晶會在高溫的作用下溶解為硫酸鹽和水,從而導致路基中土壤的體積減小,在這個溫度變化的過程中,土壤的性質會發(fā)生改變,土壤的黏性和密度會降低,從而使得土壤變得松散,導致路基的承載力下降。當公路路基出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象時,會導致公路結構松散,此外還可能由于體積增大而造成路面凸起,導致路面不平整。
在硫酸鹽漬土中,硫酸鹽容易與鋼筋等材料發(fā)生腐蝕作用,從而導致公路建設中的施工材料的質量大大降低,經(jīng)過長時間的腐蝕就會造成很嚴重的破壞,當公路路基地下的鋼筋支架被腐蝕到一定程度時,其支撐能力也會大大減小,從而導致整個路面的承載能力減小。當路面的壓力大于路面承載能力時,就容易發(fā)生下沉,從而導致公路的損壞,造成一些不必要的經(jīng)濟損失。
鹽漬土公路路基中出現(xiàn)的問題主要是由于水含量和鹽含量的變化引起的,所以在鹽漬土公路建設過程中,可以在公路路基與路面之間設置隔斷層,這樣就可以減小水分和鹽分對公路路基的影響。
在進行隔斷層的設置時可利用塑料薄膜進行隔斷,來防止路基中的水含量或鹽含量的增加,在進行塑料薄膜隔斷的設置過程中,需要注意的是薄面應該在路基下面80 至150 厘米之間的位置為最佳,并且公路兩旁的排水溝應該低于薄膜隔斷層。此外,對于地下水位較高的鹽漬土地區(qū),可以利用碎石進行隔斷,需要注意的是碎石隔斷層的厚度應該達到30 厘米左右,并且隔斷層表面距離路基的距離要大于80 厘米,并且公路兩側的排水溝要低于隔斷層的最低位置。
增加路基的高度是為了防止由于地下水位較高的地區(qū)出現(xiàn)水分過多的現(xiàn)象,這樣就可以減小鹽漬土對路基上部以及路面表層的影響,同時也可以提高公路整體的施工質量,確保施工不受凍土的影響。需要注意的是在硫酸鹽漬土地區(qū)不適合使用增加路基的高度的方法,并且在增加高度的過程中要嚴格把握材料的質量,并且要避免鹽漬土再次進入增加路基的施工中,應該將表層所有的鹽漬土清理干凈,再按照相關要求進行施工。
由于鹽漬土中的鹽分很容易溶解于水中,為了避免在公路建設施工過程中出現(xiàn)鹽分溶解的現(xiàn)象,所以采取提前向土壤內注入水分,將土壤中的易溶鹽進行溶解,鹽漬土中的鹽含量就會大大的減少,從而使得土壤在水流及重力的作用下向下沉降,也可以利用碾壓設備將土壤壓緊,從而減少在公路使用過程中出現(xiàn)溶陷的現(xiàn)象。需要注意的是在進行浸水去鹽法之后要將公路路基的土壤進行暴曬,使其變得干燥,經(jīng)過專業(yè)的測試合格之后才能繼續(xù)施工。
換填法主要是針對土壤中含水量和含鹽量較大的鹽漬土地區(qū),由于土壤的濕度過大從而導致在施工過程中土壤不能完全壓緊,所以需要將鹽漬土進行替換,來減少鹽漬土在公路路基中出現(xiàn)的病害。需要注意的是選擇換填法時應該注意換填部分的厚度。在換填過程中應該徹底地將路基表層的鹽漬土全部去除,直到保證由于鹽漬土引發(fā)的病害不會對公路路基造成影響,并且替換的土壤必須是非鹽漬土,在替換之后也要對路基周圍的土壤進行處理,確保路基的結構完整性。
[1]李建雄.鹽漬土路基處理與探討[J].交通科技,2013(6).
[2]王海峰.鹽漬土公路路基病害處理措施[J].交通與路政,2012(6).