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浅谈路基盐渍土段落施工质量控制要点
摘要:随着国家“一带一路”建设,新疆作为丝路交通的桥头堡,我国公路事业逐步在新疆地区得到了很大的发展,同时由于新疆地区是盐渍士主要分布区域,在新疆地区公路施工过程中常遇到如何预防公路盐渍化的问题。就本人在乌鲁木齐东二环项目盐渍士路段在施工过程中也遇到一些实际问题,本文根据盐渍土的部分特性及其对公路危害形式,对在盐渍土段落路基施工中的选料及路基填筑,路基防护等方面提出一些针对性质量控制措施略作简单刨悉。
关键词:盐渍土 路基施工 质量控制
1.工程概况
乌鲁木齐东二环第二合同段项目公路等级为快速路,起点位于天山区东山垃圾场,终点位于沙依巴克区连霍高速连接线乌奎互通,桩号为:K20+800-K43+079.29,主线全长22.279 km,辅道伴行线长11.55km,辅道绕行线长9.7km。设计时速80km/h,辅道40~50km/h,快速路车道数为双向8车道、辅道车道数为双向6-4车道,桥梁荷载等级为公路I级。其中六分部段落主线+互通匝道共长10.529km,盐渍土处理7.472km,挖方6.67万方,填方6.67万方,采用大型市政工程项目公路标准。
1.盐渍土段落的地质概况和物理特性
1.1盐渍土的地表特征
一般地表有少许含有盐霜,盐壳的粉土。松软的粉土下面有较厚的戈壁砂卵石盐渍士;地面较密实结硬壳者多为氯盐渍土或碳酸盐渍土。盐渍土区域一般生长有耐盐碱性的植物。本合同段乌奎互通匝道路基原地面生长大量盐角草,施工开挖出现含有盐颗粒土质,相对地下水位较深,根据实验检测土层盐分较轻的硫酸盐多余氯化物,碳酸根含量较低,该段落属于弱盐渍土。本合同段仓房沟高架桥下辅道段落原地面,潮湿的黄士及沼泽盐土地生长茂密的芦苇荡,相对地下水位较浅,离地面1米左右,根据实验检测土层存在盐分较重的亚硫酸盐,根据这些地表特征我们可以粗略的判断其所处地段是什么类型的特殊地质。
1.2.盐渍土的形成机理
盐渍土的积盐过程以水流作用为主,在干旱的戈壁沙漠地区风力也起一定作用。盐渍土的形成取决于盐土母质,盐水径流条件和盐分迁移聚积能力,并与地形,地质,水文气候等自然因素密切相关。六分部合同段分布于仓房沟山前洪积扇一带河谷、阶地,表层为灰黄色粉土、粉质黏土,下部为青灰色卵砾石(戈壁石),中密~密室,厚度在35米以上。主要分布在线路 K40+340至终点段。其盐渍土路段的积盐途径一般为矿化地下水升腾蒸发作用或地表洪积坡积影响所致,积盐条件随地带而异,盐分复杂。
1.3盐渍土含盐类别
根据项目工地试验室对仓房沟高架桥桥下辅道路基、主线K40+500-K42+300路基、乌奎互通匝道路基段三处开挖分层取样,盐渍土的含盐类别主要几种盐分的物实验结果来看,盐渍土主要易溶盐为氯盐、亚氯盐、亚硫酸盐以及硫酸盐。而其中以钠盐为主的Nacl。Na2SO4对公路工程危害性最大。
2 .盐渍土对高速公路造成的主要病害
盐渍土具有溶陷性、翻浆、盐胀性与腐蚀性。对于公路工程来说盐渍土造成的主要病害是:
2.1溶陷
溶陷主要是由于道路盐渍土路基或结构层在淡水作用下,盐分溶解并被水分带走,导致路基土体强度逐渐丧失。在车辆荷载或自重作用下,盐渍土路基或结构层出现沉陷、孔洞等破坏,并逐渐反映至面层。这类病害以氯盐渍土地区较为多见。
2.2翻浆
翻浆主要是由于盐渍士中所含易溶盐晶体聚冰脱水及吸湿潮化,使得路基土体饱水及承载能力下降,在车辆荷载反复作用下形成翻浆,使道路表面泥泞、湿滑,影响车辆正常通行。本合同段仓房沟高架桥桥下辅道K39+800-K39+980路基,在换填完成后,压路机碾压时出现严重翻浆现象。
2.3盐胀
盐胀主要是由于盐渍土中的盐分因结晶膨胀而造成的路面局部不平、鼓起开裂,以及在昼夜温度变化所引起的盐胀反复作用下造成路基边坡及路肩表层的疏松、多孔,致使道路易遭风蚀,易于陷车。盐胀主要发生在硫酸盐渍土地区。路基土盐胀的形成,是土体内硫酸钠迁移聚积、结晶体胀和士体膨胀3个过程的综合结果,是由于土中液态或粉末状硫酸钠在外界条件变化时吸水结晶而产生体积膨胀所造成的,土体硫酸钠的存在及迁移聚积是造成盐胀的物质基础。
3.盐渍土路基施工的质量控制要点
3.1基底处理
盐渍土路段施工前对原地面和基底应复测其表土的含盐量和含水量及地下水位,根据检测结果分析该段落盐质属性,并且按设计要求处理。填方路基:填筑厚度大于1.5m(结构层按0.7m计),先进行清表处理,清除地表盐壳和不符合设计要求的表土,一般盐渍土地表30cm以内含盐量最大,故清表不能小于30cm,同时对清表后路基碾压密实;填筑厚度小于1.5m(结构层按0.7m计),应先进行反开挖,开挖深度不得小于路床底高程,然后进行整平碾压密实。挖方路基:开挖至路床底后,然后进行整平碾压密实。若开挖基底存在少量地下水,清除盐渍土软弱土体达到地下水位以下时,应换填滲水性强的粗粒填料,并应高出地下水位30cm以上,再填符合规定的填料,以加强路基水稳性,保证路床处于干燥或中湿状态,减少其受水分对路基路床渗透出现下沉翻浆等。
3.2铺设复合土工布
根据基底地表土质含盐程度选择合适的隔断方法,本合同段盐渍土采用中间隔断层铺设两布一膜复合土工布,根据盐渍土情况选择不同类型土工布,铺设土工布应保证土工布平顺舒展,搭接宽度满足设计要求,本合同段设计要求横向不小于30cm,纵向不小于50cm。
3.3填料的选择
盐渍土处理后换填填料必须使用非盐渍土且具有足够强度的的天然砂砾,项目工地试验室可以通过试验对就近挖方段落进行分层取样,根据实验结果进行选择填料。同时路堤填料的选择含盐成分的影响在盐渍土地区施工时,填料应符合下列要求,如下表所示。
在按一般路基施工填料的要求进行控制的同时,针对盐渍土形成机理以及取样实验可知,其盐分垂直分布呈由地表往下逐渐降低的特点,故应对料场范围内作清表处理,建议取地表以下1.5m以下的作为路基填料。
本合同段主线K40+500-K41+500段处于路基高挖方段落,该段落属于天然卵石砾岩(戈壁料),项目实验室就该段进行分层取样,实验结果该段地表8米以下为非盐渍土天然砂砾,级配良好,而且用量能满足施工需求,施工时对该段取料进行级配筛分,进行优化使用。
3.4整平碾压
路基压实:路基压实是保证路基强度和稳定性的关键。
在碾压之前先将路基边缘稳压一遍,然后“先边缘后中间,先轻压后重压,先慢压后快压”的原则,按压实要求遍数碾压,每次碾压的轮迹重叠宽度应不小于20cm,严防碾压不到边的现象。
3.5结果检测
路基以压实度为准,每实验点应做不少于两组的平行试验。盐渍土处理段落均为路基路床范围内填料,但是压实度要求要高于普通路基路床压实度,为保证质量本合同段处理后每层压实度均控制97%以上。施工中如发现填料料质有变化,应及时补做试验。在现场检测中,必须比-般路基施工压实度提高1- -2个百分点。
4.结束语
路基施工盐渍土处理错综复杂,处理方法多种多样,处理过程中出现很多不同的问题,盐渍土类别多种多样,通过对本合同段仓房沟高架桥桥下辅道路基、主线K40+500-K42+300路基、乌奎互通匝道路基施工情况的过程控制,就盐渍土处理结果均能满足设计要求,后续还需继续学习,解决更多路基施工问题。
参考文献
[1]国道216线乌鲁木齐市过境段公路工程第二合同段两阶段施工设计图[S].济南市市政工程设计研究院,2016.08
[2]中华人民共和国行业标准.公路路基施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2006.11


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