淺談濱海鹽漬土地區(qū)路基施工的質(zhì)量控制措施
張寶庫
【摘要】自改革開發(fā)以來，我國公路建設(shè)進(jìn)入了蓬勃的發(fā)展時期，到目前為止已取得了巨大的成就。與此同時，鹽漬土和土壤次生鹽漬化問題日趨明顯，已成為制約人類社會發(fā)展和進(jìn)步的一個關(guān)鍵性問題。
在參考了大量的相關(guān)資料和實際工程經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，依據(jù)鹽漬土的物理特性以及對公路危害形式,對在濱海鹽漬土地區(qū)路基施工中的選料、路基填筑、路基防護(hù)等方面提出了一些針對性質(zhì)量控制措施。
【關(guān)鍵詞】 鹽漬土 路基施工 質(zhì)量控制措施
一、 鹽漬土地區(qū)的分布、地表特征和形成機理
1. 鹽漬土地區(qū)的分布
我國鹽漬土主要的分布區(qū)域有：濱海鹽漬土、黃淮海平原鹽漬土、東北平原鹽漬土、西北半干旱鹽漬土及西北干旱鹽漬土。按含鹽類的類型鹽漬土可分為：內(nèi)陸鹽漬土、濱海鹽漬土和沖積平原鹽漬土。
內(nèi)陸鹽漬土大部分為硫酸鹽漬土，主要分布在地勢低平的盆地和平原及西北干旱地區(qū)，鹽分的主要來源是含鹽巖土層，在風(fēng)化、溶解、風(fēng)蝕、地下水、地表水及風(fēng)力作用下形成鹽漬土。
沖積平原鹽漬土多為碳酸鹽鹽漬土，主要分布在黃河，海河沖積平原。是因為河床淤積、興修水利導(dǎo)致地下水位上升的局部地區(qū)鹽漬化。
濱海鹽漬土幾乎全部由氯鹽漬土組成，濱海鹽漬土的主要分布區(qū)域是華北平原東部沿海及江蘇、浙江沿海地區(qū)。鹽分主要來自海相地層沉積，不恰當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)灌溉、地面沉降導(dǎo)致的局部海水倒灌也會引起鹽分的曾加。
2. 鹽漬土的地表特征
一般的鹽漬土地表有石膏、蓬松土、鹽霜、鹽殼、鹽蓋等幾種類型。鹽霜下面含有較厚松軟浮土的為硫酸鹽漬土；地面表層較密實或結(jié)硬殼者是氯鹽漬土或碳酸鹽漬土。
在鹽漬土區(qū)域有耐鹽堿性指示植物生長。如鹽角草生長于地下水位低，土層碳酸根含量少，硫酸鹽含量多余氯化物含量的沼澤鹽漬土地帶；鹽瑣生在地下水位為1m~2m的潮濕鹽土；鹽穗木生長在地表結(jié)皮、鹽分重的區(qū)域；堿蓬生長在堿份大，鹽分輕、土層干燥硬結(jié)的地方；蘆葦生長在地下水位較淺的區(qū)域；胡楊生長在地下水位較深的弱鹽漬土區(qū)域。
3. 鹽漬土的形成機理
受海水浸漬及海岸退移等影響，導(dǎo)致地下水水位高且水體礦化度高，再經(jīng)過蒸發(fā)作用和毛細(xì)作用，水中的鹽分就會凝聚于地表或者是地表下不深的土層中，就形成了鹽漬土。氣候、地形、成土母質(zhì)和地下水等因素都會對鹽漬土的成土過程產(chǎn)生重要的影響。
（1）氣候的影響
氣候可以直接影響土壤中鹽分的運動，所以它是土壤鹽漬化的一個主要因素。由于濱海鹽漬土區(qū)域遼闊，各地自然環(huán)境復(fù)雜，氣候差異懸殊，因而土壤的鹽漬化也略有不同。
長江以南的沿海地區(qū)，降雨量較大，土壤鹽分以淋溶為主，鹽分累積量不大，鹽漬化程度較輕；長江以北地區(qū)，降雨量相對較小，土壤鹽分以累積占優(yōu)勢；北方沿海地區(qū)土壤季節(jié)性的返鹽與脫鹽以及在風(fēng)的作用下，大量鹽分由海面上空向大陸遷移，是濱海鹽漬土地表鹽分的來源之一。
（2）地形的影響
土壤鹽漬化的類型和鹽漬化的程度直接受地形的影響。地形的差異，使得潛水位的埋藏深度不同，在相同的氣候條件下，土壤中鹽分的變化規(guī)律也是不同的。地表水自高向低的流動過程中，攜帶著表層土體中的鹽分使礦化度加大，使得地勢低處的地下水位升高，再經(jīng)蒸發(fā)，鹽分便累積在低地地表，加劇了土壤鹽漬化過程。
（3）地層巖性與成土母質(zhì)的影響
巖性特征既影響著成土過程，也影響著鹽分的運動和遷移。濱海鹽漬土以下2~3m一般含有淤泥質(zhì)亞粘土、淤泥質(zhì)亞砂土和濱海相及半分解的植物殘體層。這些沉積物在海水中沉積下來，在沉積物孔隙中的高礦化水，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后析出的部分鹽分，就成為了沉積物的組成部分。在地下水的作用下，這種巖層便成為形成氯化物鹽漬土的內(nèi)在因素。
（4）地下水礦化度的影響
濱海鹽漬土區(qū)域地勢平坦，地下徑流緩慢，排水不暢，地下水經(jīng)過長期的蒸發(fā)濃縮具有較高的礦化度。在一般遠(yuǎn)海地區(qū)，地下水礦化度為10~30g/L；近海灘地礦化度達(dá)到30~70g/L。

二、 鹽漬土造成的主要公路病害
受濱海地區(qū)地質(zhì)環(huán)境和鹽漬土的特殊工程性質(zhì)共同影響，高速公路路基施工中通常會出現(xiàn)以下工程問題：
1. 濱海地區(qū)地下水水位高，降水量較大。在這種潮濕環(huán)境下路基土中易溶鹽狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，能使路基土的密度下降，最終使得路基土喪失其穩(wěn)定性，造成路面泥濘，甚至溶陷、坍塌。
2. 氯鹽較高的吸濕性和保水性會使路基土過分濕化，并加重路基的翻漿和凍脹病害。
3. 路基填土中氯鹽超過一定數(shù)量，會侵蝕石灰和水泥，致使固化土的密度、強度和水穩(wěn)性都有所降低。
4. 濱海地區(qū)水體礦化度較高，且由于道路的修建可能阻塞地下水而抬升地下水位，經(jīng)由蒸發(fā)作用和毛細(xì)作用，鹽分就會大量聚集在基層材料中，造成路基次生鹽漬化，從而就降低路面的強度，減弱了封層作用，會導(dǎo)致瀝青面層起皮、脫落、網(wǎng)裂和坑洼，及天然路面的不規(guī)則變形。
三、 鹽漬土地區(qū)路基施工的質(zhì)量控制措施
1.路基處理
鹽漬土路段施工前對原地面和基底應(yīng)按以下規(guī)定處理：應(yīng)復(fù)測路基基底表土的含鹽量、含水量以及地下水位，依據(jù)測得的結(jié)果按設(shè)計要求處理。清除地表鹽殼和不符合設(shè)計要求的表土，一般鹽漬土地表30㎝以內(nèi)含鹽量最大，故清表不能小于30㎝，同時清表后路基應(yīng)碾壓密實。
　　原基底土層厚度 1m以內(nèi)的含水量如超過液限時，必須全部換填滲水性的土，如含水量介于液塑限之間時，應(yīng)鋪10-30cm的滲水性土后再填符合規(guī)定的土；當(dāng)清除軟弱土體達(dá)到地下水位以下時，應(yīng)換填滲水性強的粗粒土，并應(yīng)高出地下水位30cm以上，再填符合規(guī)定的土,以加強路基水穩(wěn)性，保證路床處于干燥或中濕狀態(tài),減少其受水分、鹽分的影響。
在鹽漬土地區(qū)施工時,路堤填料應(yīng)符合一定的要求:：在按一般路基施工填料的要求進(jìn)行控制的同時，針對鹽漬土形成機理以及取樣實驗可知，其鹽分垂直分布呈由地表往下逐漸降低的特點,故應(yīng)對料場范圍內(nèi)作清表處理,建議取地表以下1m以下的作為路基填料。
　　在鹽漬土地區(qū),可采用提高路基填筑高度和在路堤內(nèi)設(shè)置隔斷層的方法來保證路基的穩(wěn)定性。
　　為了防止鹽分轉(zhuǎn)移和保證路基的穩(wěn)定，鹽漬土路堤應(yīng)分層填筑壓實。分層松鋪厚度根據(jù)土質(zhì)類別，壓實機具功能，碾壓遍數(shù)應(yīng)經(jīng)過試驗確定，但最大松鋪厚度不應(yīng)超過30cm，當(dāng)用12t以上振動式壓路機碾壓時，粗粒土和風(fēng)積沙的松鋪厚度可適當(dāng)加厚。碾壓時宜按最佳含水量±1%控制。當(dāng)填筑礫類土和砂類土?xí)r，不得超過最佳含水量的3%或低于2%，雨天不宜施工。
原有公路加寬與改建路基銜接處所用填料宜與原路基土相同或透水性好的土，原路基邊坡應(yīng)開挖成向內(nèi)斜的臺階，分層填筑、分層壓實。
　　橋涵與擋土墻等構(gòu)造物的背后填土，應(yīng)選用透水性好的非鹽漬土分層填筑，松鋪厚度不應(yīng)超過20cm,以防止橋頭跳車。
　　路基壓實是保證路基強度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。 路基壓實度以重型擊實標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，每取土點應(yīng)做不少于兩組的平行試驗。施工中如發(fā)現(xiàn)土質(zhì)有變化，應(yīng)及時補做試驗。在現(xiàn)場檢測中，最好比一般路基施工壓實度提高1~2個百分點。 在碾壓之前先將路基邊緣穩(wěn)壓一遍，然后“先邊緣后中間,先輕壓后重壓,先慢壓后快壓”的原則，按壓實要求遍數(shù)碾壓,每次碾壓的輪跡重疊寬度應(yīng)不小于20cm，嚴(yán)防碾壓不到邊的現(xiàn)象。
2.隔斷層填筑
隔斷層設(shè)在路堤內(nèi)一定深度處，以保證隔斷向上遷移的水分和鹽分，是防止路基鹽脹、翻漿十分有效的路基處理措施，也是鹽漬土地區(qū)降低路基高度常用的做法。隔斷層類型有礫碎石隔斷層、風(fēng)積沙或河沙隔斷層和土工合成材料隔斷層。
土工合成材料常用的有復(fù)合土工膜或土工布，復(fù)合土工膜是由聚合物膜與土工織物加熱壓合或是用膠黏劑黏合而成，有一布一膜、二布一膜、三布二膜等。膜可以完全隔斷水分，土工織物可以保護(hù)土工膜，防止膜被接觸的礫碎石刺破，防止鋪設(shè)時被人為或機械損壞，也可以防止運輸時損壞。即使膜發(fā)生小的破損,由于土工織物的阻水能力，仍能限制滲漏。土工織物又可起到一定的排水層作用，可以排出膜上下的滲透水或孔隙水，防止膜被水和空氣抬起從而失去穩(wěn)定性，并可提高與土，砂礫等接觸面的摩擦系數(shù)。另一個突出的優(yōu)點是復(fù)合土工膜能夠承受一定的拉力和伸長變形，可以擴散土體的應(yīng)力，限制土體側(cè)向位移，對路基有一定的加固和穩(wěn)定作用。在鹽漬土地區(qū)二級以上公路上,優(yōu)先推薦使用二布一膜，一般情況下，可以不設(shè)上下保護(hù)層。不過，為了避免膜上膜下積聚水分，橫向排水非常重要。
　　土工合成材料鋪設(shè)時路基表面平整度與橫坡應(yīng)符合要求。當(dāng)不設(shè)下保護(hù)層時，路基的表面應(yīng)清撿平整，嚴(yán)禁有堅硬棱角的碎礫石塊凸出路基表面。
　　土工合成材料應(yīng)按路基橫斷面相應(yīng)的寬度全斷面鋪設(shè)，并鋪設(shè)平展緊貼下承層。在沿路線縱向鋪設(shè)時，應(yīng)先由外側(cè)向內(nèi)側(cè)鋪筑。根據(jù)路基的縱坡與橫坡，低的一幅接頭在下，高的一幅接頭在上，其搭接寬度不小于20cm。鋪筑完后要仔細(xì)檢查有無破損處，發(fā)現(xiàn)后應(yīng)在破損處的上面加鋪大小適當(dāng)且能防止破損處漏水的土工合成材料進(jìn)行補強。
　　土工合成材料鋪設(shè)完成后，應(yīng)盡快填筑上保護(hù)層或填料，以避免其受到陽光長時間的暴曬。第一層填料宜用人工攤鋪，運料車采取倒行卸料的方法，一切車輛，施工機械只允許沿路堤的軸線方向行駛。
　　在土工膜上填筑粗粒土的路段，應(yīng)設(shè)保護(hù)層。保護(hù)層攤平后先碾壓2~3遍，再鋪一層粗粒土與上保護(hù)層一起碾壓,兩者厚度之和不應(yīng)超過40cm 。
3.施工組織與排水及防護(hù)
（1）施工時間的選定
考慮到當(dāng)?shù)佧}漬土的水鹽狀態(tài)特點，應(yīng)力求在路基填料既不發(fā)生凍結(jié)，也不發(fā)生積水的枯水季節(jié)施工。一般在地下水位高的黏土鹽土地區(qū)，以夏季施工為宜；砂性土鹽土地區(qū)，以春季和夏初施工為宜；強鹽漬土地區(qū)，在表層含鹽量較低的春季施工為宜。
路基施工程序安排：鹽漬土路段應(yīng)采取分段連續(xù)施工方式，段落不宜太長，力求一次施工到路床頂面設(shè)計標(biāo)高，最好于當(dāng)年鋪筑路面基層。若當(dāng)年不能鋪筑路面時，應(yīng)采取防止雨雪侵入路基的措施，在設(shè)置隔斷層的地段，要一次做到隔斷層的頂部。
（2）施工排水
鹽漬土地區(qū)公路病害，主要與地表水和地下水有關(guān)，水的作用加劇了地表和路堤鹽分聚積，影響公路路基穩(wěn)定，導(dǎo)致路基路面變形損壞。施工中應(yīng)及時合理布置好排水系統(tǒng)，疏通路基范圍地表積水，降低地下水位。在地下水位較高路段，除排除、疏導(dǎo)表面水外，應(yīng)加深兩側(cè)邊溝或排水溝，以降低路基下的地下水位。
4.路基防護(hù)
當(dāng)采用鹽漬土填筑路基時，為保護(hù)路基邊坡免受雨水，鹽分的侵害導(dǎo)致路基邊坡受浸蝕、滑塌、松散和沉陷，故可采用路基邊坡放緩，同時邊坡坡面應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。同時為了保持路堤邊坡坡面臨空透氣，有利于土體干燥、鹽分表聚，坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)不應(yīng)密閉而應(yīng)是帶孔、透氣的，如框格結(jié)構(gòu)、帶孔預(yù)制塊鋪砌卵礫石覆蓋等。路堤內(nèi)設(shè)置隔斷層時，毛細(xì)水被隔斷層阻斷了上升的通路，而會更多地向邊坡方向轉(zhuǎn)移，故在隔斷層高度以下的邊坡上，鹽分表聚更多，故宜優(yōu)先考慮防護(hù)。
四、 參考文獻(xiàn)
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