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摘要:本文通过结合某公路工程实例,对硫酸盐渍土的膨胀性与松胀性、土的塑性、盐渍土水稳性与强度、盐渍土的溶蚀性与毛细水携盐上升等影响公路地基的危害因素,进行了详细说明,并提出了基底处理、控制填料夯实密度与含盐量、建立完善的排水系统设置,以及设置封闭型毛细水隔断层的路基处理对策,以此希望通过本文,提升对盐渍土的认识,保证公路施工水平,而这对于我国公路工程的发展也有着非常现实的意义。
关键词:公路工程;盐渍土;地基问题
引言:
近几年,我国道路建设步伐在不断的加快,各种路面病害情况也在不断出现,其中对盐渍土使得公路路基路面出现危害问题必须加以重视。盐渍土是指含盐量超过一定数量的土。盐渍土是土层盐渍化工程的产物,在公路工程中,主要是指地表土层1米厚度内,易溶盐含量平均大于或等于O. 3%的含盐土层。盐渍土属特殊土类,因为它具有一般土所没有的特点,不能按一- 般土来对待。因此,只有不断分析盐渍土对公路路基路面危害的处理方法,才能保证道路的质量。
一、盐渍土的主要特点
(一)盐渍土中的盐浸水后,因盐溶解盐渍土中的水携盐上聚,使路基次生盐渍化,造成路基溶陷与潜蚀、路面翻浆、盐胀、溶陷及路面不规则变形、沥青面层起皮、脱落、网裂和坑洼等问题。
(二)盐渍土中的盐遇水溶解后,土的物理和力学性质指标均会发生变化,其强度指标明显降低。
(三)盐渍土的三相组成与一般土不同,常规土体的三相组成是由气相--空气、液相--水、固相--土颗粒所构成。但是,盐渍土的三相组成由气相一空气、液相一溶液、固相--土与盐结晶的混合体所构成。液相中含有盐溶液,固相中含有结晶盐,尤其是易溶的结晶盐。也就是说,盐渍土的液相与固相会因外界条件变化而相互转化。
(四)盐渍土中的岩溶液会导致建筑物和地下设施的材料腐蚀。腐蚀程度取决于材料的性质和状态以及盐溶液的浓度等。
二、盐渍土的主要病害
(一)腐蚀
腐蚀主要是由于盐渍土中所含容易溶盐与工程中所使用的金属材料、非金属制成品发生化学反应,就导致了这些材料或者制成品的性能发生恶化,从而使得最道路出现了破坏的情况。这样的病害在道路工程中最常见的就是钢筋锈蚀、混凝土或者粘土制成品粉化开裂等。
(二)溶陷
盐渍土对公路有很多方面的病害,溶陷是其中的一种。发生这种病害的原因是因为道路盐渍土路基或者结构层在淡水的作用下,盐分出现溶解的情况,并且被水分带走了,从而就导致了土体强度的丧失。同时在荷载或者自重的作用下,盐渍土路基或者结构层就出现了严重的出现沉陷、孔洞等破坏,并且被逐渐放映到路面层,甚至有一些盐渍土地区的路面由于湿陷而出现了溶洞的现象,从而就给车辆的通行带来了很大的安全隐患。
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(三)盐胀
盐胀是指含有丰富的硫酸盐的盐渍土,在温度降低的时候硫酸盐可以吸收水结晶、并且使体积变大,从而就促使土体出现了膨胀的现象;在温度升高的时候,硫酸盐会出现脱水的情况,这样就促使体积变小,由于这个过程是反复作用的,从而就使得土体结构遭到破坏,导致土体疏松。此外,由于盐胀会随着温度变化而体积发生变化,这样就使得地表出现了松胀的可能或者公路路基路面出现了局部不平、鼓起开裂的情况。
三、盐渍土公路路基病害的防治措施
硫酸盐渍土路基的处理应针对土基的盐渍化程度、当地工程地质、水文地质、地形和筑路材料等条件。目前,我国高速公路上常用的软基处理方法主要有:换土垫层法、强夯法、土工聚合物加筋法、碎石桩法等,本节主要介绍这几种常用地基处理方法的加固机理并分析其加固效果和适用范围,进行经济技术比较。
(一)换土垫层法
当软弱地基的承载力和变形满足不了设计要求而且软弱层的厚度不是很大时,将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去,然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉千渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料,并压(夯、振)实至要求的密实度为止,这种地基处理方法称为换土垫层法。按回填不同材料形成的垫层,命名为该种材料的垫层,如砂垫层、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层。
(二)碎(砂)石桩
碎石桩和砂桩总称为碎(砂)石桩,是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后,再将碎石或砂挤压入已成的孔中,形成大直径的碎(砂)石所构成的密实桩体。碎石桩复合地基自1977?年在我国首次应用以来已取得了很大成绩,积累了很多许多工程经验。
对于软粘土地基,碎石桩与周围软粘土共同组成复合地基,大部分荷载将由碎石桩承担。碎石桩受荷载后产生径向变形,并引起周围粘性土产生被动抗力。如果软粘土的强度过低,不能使碎石桩得到所需的软粘土的径向支持力,那么就达不到加固的目的,因此天然地基抗剪强度的大小是形成复合地基的一一个关键因素。为了慎重起见,管干振碎石桩造价高约为强夯法的2倍,但可靠性好,因此主要适合构造物的地基处理。有人提出,对严重液化地基、桥梁、桥头部位、通道、涵洞基础及两侧均应采用沉管千振碎石桩处理。不过,由于沉管碎石桩施工时会对周围土层:产生振动、挤密影响,其影响范围达5m,因此构筑物离开施工时的最小安全距离为5m。
(三)强夯法
强夯法是20世纪60年代末首先在法国发展起来的,国外又称之为动力固结法。一般是通过8~30t的重锤采用8~20m的落距,对地基施加强大的冲击能,在地基中形成冲击波和动应力,通过压密和振密来加固地基土,达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性的目的。经过30年的发展,强夯法已广泛用于工业与民用建筑、仓库、油罐、公路、铁路、飞机场跑道及码头的地基处理中。
实践证明,强夯法用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填士等地基一般均能取得较好的处理效果。对于饱和度较高的粘性土则处理效果通常不显著,尤其是对于淤泥和淤泥质土地基,需经试验证明施工有效时方可使用。但近年来,对高饱和度的粉土与粘性土等地基,发展了强夯置换法,利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤入地基,在地基中形成碎石墩,并与墩间土形成复合地基,提高地基承载力和减小沉降,可以取得较好效果。在以砂性土为主的填海路基地段的路基处理,由于常有未勘探充分的软土夹层,可以考虑采用强夯法结合排水固结来进行。
结语:
总而言之,以上是盐渍土对路基路面危害处理方法的几点经验体会,希望对道路的管理带来一些可借鉴的地方,同时也愿和大家一道为推动路基路面养护事业向前发展贡献力量,在实际工程实践中取得理想的效果。
参考文献:
[1]王燕儒.公路工程盐渍土地基问题分析与处理对策[J].科技视界,2017(03):191+211.
[2]刘强虎.公路工程盐渍土地基施工技术及管理措施[J].交通企业管理,2016,31(10):57-58.
论文作者:钟光斌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/29
标签:盐渍论文; 地基论文; 碎石论文; 路基论文; 路面论文; 病害论文; 粘土论文; 《防护工程》2018年第35期论文;