摘要：地表易溶盐含量超过0.3%时即为盐渍土，土中常见的易溶盐有：氯化钠、氯化镁、硫酸钠、硫酸镁等，各种易溶盐对公路的影响各不相同，随着土中盐渍土性质和含盐量的不同，盐渍土公路病害类型和程度也不同。新疆尤其是南疆地区分布大量盐渍土地区，其性质及含量也根据其成因不同而不同，本文主要是对不同性质盐渍土对公路的影响程度进行分析，提出公路选线、路基、路面设计的方法和建议，为以后新疆油区公路设计提供参考。
关键词：公路；盐渍土；设计
1.前言
西北油田分公司是中国石化第二大原油生产企业，油田主体位于新疆维吾尔自治区。2015年西北油田分公司实现了顺北地区的重大油气突破，是近年来中石化石油勘探上的一个重大发现。
油区道路大部分经过盐渍土、戈壁及沙漠区域。通过调查，盐渍土区域公路经常发生盐胀、冻胀、翻浆等病害，严重影响油区道路正常的交通运输，目前油区勘探开发、油田物资运输、地面工程建设等对良好交通运输条件的需求与工程周边交通基础设施落后的矛盾日益突出。因此提高盐渍土地区公路设计水平是提高油区道路使用寿命及改善交通环境的重点。
2.新疆盐渍土分类及性质
2.1盐渍土分类
（1）按照盐渍土的形成条件分类分为：
盐土：以含有氯盐及硫酸盐为主的盐渍土为盐土。
碱土：碱土可由盐土因地下水位降低而形成。碱土的特点是在表土层中含有较多的碳酸钠和重碳酸钠，同时也聚积碳酸钙和石膏。
龟裂粘土：生成与荒漠地区低洼处，大部分为粉性土或粘性土，表面平坦，干燥时非常坚硬，土壤干裂，潮湿时立即膨胀，形成不透水层，非常泥泞，易溶盐含量较少。
（2）按照盐渍土含盐性质分类
分为氯盐渍土、亚氯盐渍土、亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土、碳酸盐渍土。
（3）按照盐渍土盐渍化程度分类
分为弱盐渍土、中盐渍土、强盐渍土、过盐渍土。[1]
2.2各类盐渍土的性质
盐渍土中较为常见的是氯盐渍土、硫酸盐渍土、碳酸盐渍土，其性质为：
（1）氯盐渍土：主要包含氯化物盐类，溶解度大，有明显的吸湿性，土中含有氯化物盐类可使冰点显著下降，水分聚流时间加长，可加重冻胀。
（2）硫酸盐渍土：没有吸湿性，盐涨作用严重。硫酸盐渍土盐胀主要是硫酸钠造成，随着温度的下降，硫酸钠溶解度急剧下降，多余的硫酸钠吸水形成芒硝，室体积增大，造成路基盐胀。硫酸盐渍土起胀温度区间很大，从25C到-15C一下，因此盐胀时间较长。
（3）碳酸盐渍土：潮湿情况下，钠离子在粘土颗粒周围形成较厚的结合水膜，使土体膨胀，强度下降。受水后，膨胀作用最严重。
3.盐渍土对路基的主要病害
（1）盐胀
在各类盐渍土中硫酸盐渍土盐胀作用强烈。在冷季，土基内的盐胀，可使路面不平、开裂、是盐渍土地区等级公路最主要的病害；路基表层、路肩等在温度变化所引起的盐胀反复作用下，变得疏松、多孔并易陷车。
（2）冻胀
氯盐渍土，由于冰点降低、水分聚集时间加长，在温度的作用下，可加重冻胀。但含盐量更多时，由于冰点降低多，路基将不冻结或减少冻结，从而不产生冻胀或只产生轻冻胀；
（3）翻浆
氯盐渍土含盐量在一定范围内，由于其吸水性强，冻胀严重，在春季融化后加重翻浆，这是因为氯盐渍土不仅聚冰多，蒸发缓慢。当含盐量更多时，也因不冻结或减少冻结而不翻浆或减轻翻浆。
硫酸盐渍土在翻浆危害方面不如氯盐渍土显著。春融时结晶硫酸钠脱水可起加重翻浆的作用。
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4.盐渍土区路线设计
本文主要探讨盐渍土地区公路设计，因此常规路线设计不再说明。针对盐渍土地区公路选线，主要是针对盐渍土不同性质及含盐量大小采取绕避或直线通过等措施
（1）对于有可能对能遭受洪水冲击的低洼地区，以及经常处于潮湿或积水的强盐渍土、过盐渍土区，对于大范围硫酸盐渍土地带，路线应尽可能绕避，或者最短距离通过。
（2）在一般盐渍土区，路线应尽可能地选择在地势较高、含盐量较小、地下水位较低、地表水排除不困难、通过距离最短。
（3）在一般情况下，盐渍土地区路基宜采用有适当高度的路堤，而不宜采用路堑形式通过。
5.盐渍土区路基设计
5.1路基高度确定
经过地质勘察，盖孜库木乡至塔南一大队道路浅表地层岩性以粉质粘土为主的素填土，主要经过亚氯、氯-弱、中盐渍土，最大冻深1.12m，其Ｗ≤Ｗp+2，冻结期间地下水位距冻结面最小距离hω＞2.0m，判定场地粉土冻胀等级为Ⅰ级，冻胀类别为不冻胀。因此主要考虑盐胀，参照《新疆盐渍土地区公路路基路面设计与施工规范》中表5.2.2中要求，该段道路路基高度应高出地面1.0m~1.3m。考虑到周边道路顺接、地方规划等因素，本项目路基高度平均高出地面约80cm，因此需要设置隔断层防止盐涨及在盐渍化。
5.2路基填料要求
经过地质勘察，主要经过亚氯、氯-弱、中盐渍土。按照规范要求0~80cm路基填料不得使用原土回填，80cm以下路基填料可以使用原土回填。考虑到该段道路10km范围内为沙漠区域，风积沙使用和运输方便，因此、在路基设计时，0~80cm路基填料采用风积沙回填，80cm以下土方平衡。
5.3隔断层
考虑到周边道路顺接等因素，本项目路基高度平均高出地面约80cm，道路填土高度不满足防止盐涨所需的填土高度，且降低地下水位等措施不经济，需要设置隔断层。隔断层的作用主要是隔绝矿化度高的毛细水上升，比较常用的方式为采用粗粒渗水材料、土工布、塑料薄膜，本次设计隔断层考虑到施工及材料运输方便，采用土工布隔断层。设置在路基风积沙换填以下位置。
6.盐渍土区路面设计
6.1盐渍土区基层比选
本次基层选择主要考虑适应所在农田盐渍土地区特殊地理和社会环境，项目所在地距离沙漠地区约10km。结合新疆沙漠地区及盐渍土地区以往成功工程经验，保证路面结构的适用性和经济性，拟定两种路面基层。分别为柔性基层和半刚性基层。
柔性基层：1、面层变形能力强，基层不会出现收缩裂缝2、路面损坏模式是自上而下，其路面损坏仅限于路面表面，不会发生结构性破坏，道路维修养护方便，价格低3、柔性基层强度低，路面弯沉值较大。
半刚性基层：1、半刚性基层强度高，承载能力大，弯沉较小。2、半刚性基层抗疲劳强度高、水稳定性强。3、沙漠地区气候干燥、温度变化大，容易出现基层收缩裂缝引起的面层反射裂缝。4、道路损坏后，没有自愈能力；一旦遭到破坏，必须挖除重建，维修养护费用高。
综上，沙漠区域适合柔性基层，盐渍土区域适合半刚性基层，根据盐渍土地区土壤性质及施工特点，本项目确定盐渍土地区采用半刚性基层路面结构。
6.2路面结构确定
控制指标：沥青路面设计控制指标为：沥青混合料层疲劳开裂寿命、无机结合料稳定层疲劳开裂寿命、沥青混合料永久变形量、路基顶面竖向压应变、防冻厚度验算等。
路面结构推荐：参照相同等级及使用功能的已建油区道路路面结构，拟定路面结构为5cm中粒式沥青混凝土＋透层＋18cm水泥稳定砂砾＋32cm天然戈壁砂砾（两层）＋路基压实，经过验算满足要求。
7.结束语
通过对不同性质盐渍土进行分析发现，新疆盐渍土较为常见的是氯盐渍土和硫酸盐渍土，其中氯盐渍土易造成冻胀和翻浆，而硫酸盐渍土易造成盐胀。其含盐量不同所造成的危害也不同，因此在公路设计时应详细进行勘察，针对不同性质、不同程度的盐渍土，进行相应的路基填土选择、路基高度设计、路面基层选择、路面结构计算等，最终目的是提高公路的使用寿命。
参考文献：
[1]交通部.第二公路勘察设计院，公路设计手册-路基（第二版），人民交通出版社，1996：456.
[2]交通部.第二公路勘察设计院，公路设计手册-路基（第二版），人民交通出版社，1996：459.
[3]交通部.第二公路勘察设计院，公路设计手册-路基（第二版），人民交通出版社，1996：461-462.
论文作者:史源
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/14
标签：盐渍论文; 路基论文; 路面论文; 公路论文; 基层论文; 油区论文; 硫酸论文; 《基层建设》2019年第28期论文;