鹽漬土對(duì)公路危害的淺析及處理措施
一、前言
近幾年,我國(guó)道路建設(shè)步伐在不斷的加快,各種路面病害情況也在不斷出現(xiàn),其中對(duì)鹽漬土使得公路路基路面出現(xiàn)危害問(wèn)題必須加以重視。鹽漬土是指含鹽量超過(guò)一定數(shù)量的土。鹽漬土屬特殊土類(lèi),因?yàn)樗哂幸话阃了鶝](méi)有的特點(diǎn),不能按一般土來(lái)對(duì)待。因此,只有不斷分析鹽漬土對(duì)公路路基路面危害的處理方法,才能保證道路的質(zhì)量。
二、鹽漬土的主要特點(diǎn)
1、鹽漬土的三相組成與一般土不同,常規(guī)土體的三相組成是由氣相--空氣、液相--水、固相--土顆粒所構(gòu)成。但是,鹽漬土的三相組成由氣相--空氣、液相--溶液、固相--土與鹽結(jié)晶的混合體所構(gòu)成。液相中含有鹽溶液,固相中含有結(jié)晶鹽,尤其是易溶的結(jié)晶鹽。也就是說(shuō),鹽漬土的液相與固相會(huì)因外界條件變化而相互轉(zhuǎn)化。
2、鹽漬土中的鹽遇水溶解后,土的物理和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)均會(huì)發(fā)生變化,其強(qiáng)度指標(biāo)明顯降低。
3、鹽漬土中的鹽浸水后,因鹽溶解鹽漬土中的水?dāng)y鹽上聚,使路基次生鹽漬化,造成路基溶陷與潛蝕、路面翻漿、鹽脹、溶陷及路面不規(guī)則變形、瀝青面層起皮、脫落、網(wǎng)裂和坑洼等問(wèn)題。
4、鹽漬土中的巖溶液會(huì)導(dǎo)致建筑物和地下設(shè)施的材料腐蝕。腐蝕程度取決于材料的性質(zhì)和狀態(tài)以及鹽溶液的濃度等。
三、鹽漬土的主要病害
1、溶陷
鹽漬土對(duì)公路有很多方面的病害,溶陷是其中的一種。發(fā)生這種病害的原因是因?yàn)榈缆符}漬土路基或者結(jié)構(gòu)層在淡水的作用下,鹽分出現(xiàn)溶解的情況,并且被水分帶走了,從而就導(dǎo)致了土體強(qiáng)度的喪失。同時(shí)在荷載或者自重的作用下,鹽漬土路基或者結(jié)構(gòu)層就出現(xiàn)了嚴(yán)重的出現(xiàn)沉陷、孔洞等破壞,并且被逐漸放映到路面層,甚至有一些鹽漬土地區(qū)的路面由于濕陷而出現(xiàn)了溶洞的現(xiàn)象,從而就給車(chē)輛的通行帶來(lái)了很大的安全隱患。
2、 鹽脹
鹽脹是指含有豐富的硫酸鹽的鹽漬土,在溫度降低的時(shí)候硫酸鹽可以吸收水結(jié)晶、并且使體積變大,從而就促使土體出現(xiàn)了膨脹的現(xiàn)象;在溫度升高的時(shí)候,硫酸鹽會(huì)出現(xiàn)脫水的情況,這樣就促使體積變小,由于這個(gè)過(guò)程是反復(fù)作用的,從而就使得土體結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致土體疏松。此外,由于鹽脹會(huì)隨著溫度變化而體積發(fā)生變化,這樣就使得地表出現(xiàn)了松脹的可能或者公路路基路面出現(xiàn)了局部不平、鼓起開(kāi)裂的情況。
3、腐蝕
腐蝕主要是由于鹽漬土中所含容易溶鹽與工程中所使用的金屬材料、非金屬制成品發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就導(dǎo)致了這些材料或者制成品的性能發(fā)生惡化,從而使得最道路出現(xiàn)了破壞的情況。這樣的病害在道路工程中最常見(jiàn)的就是鋼筋銹蝕、混凝土或者粘土制成品粉化開(kāi)裂等。
四、鹽漬土公路路基病害的防治措施
1、換土墊層法
換土墊層法的優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)需特殊的機(jī)械設(shè)備、施工工藝簡(jiǎn)單,容易控制,其質(zhì)量檢驗(yàn)可隨施工分層進(jìn)行,既能縮短工期,又能降低造價(jià),對(duì)局部地基處理效果尤為明顯。它還是一種能適應(yīng)地基土性質(zhì)的地基處理方法,因?yàn)閴|層和地基均為散體材料,在施工中可以人為地把兩者合為一體,使墊層成為地基土的一部分,可以有效調(diào)整地基土的沉降曲線(xiàn)。
該方法主要適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基以及暗溝、暗塘等的淺層處理,其處理深度通?刂圃3m以?xún)?nèi),但也不宜小于0.5m.
2、強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基一般均能取得較好的處理效果。對(duì)于飽和度較高的粘性土則處理效果通常不顯著,尤其是對(duì)于淤泥和淤泥質(zhì)土地基,需經(jīng)試驗(yàn)證明施工有效時(shí)方可使用。但近年來(lái),對(duì)高飽和度的粉土與粘性土等地基,發(fā)展了強(qiáng)夯置換法,利用夯擊能將碎石、礦渣等材料強(qiáng)力擠入地基,在地基中形成碎石墩,并與墩間土形成復(fù)合地基,提高地基承載力和減小沉降,可以取得較好效果。在以砂性土為主的填海路基地段的路基處理,由于常有未勘探充分的軟土夾層,可以考慮采用強(qiáng)夯法結(jié)合排水固結(jié)來(lái)進(jìn)行。
3、碎(砂)石樁
對(duì)于砂性土地基,振沖碎石樁法加固效果顯著,地基承載力可提高50%- 200%,沉降變形很小,能夠消除砂土地基的液化問(wèn)題而且具有施工速度快、工程造價(jià)低、固結(jié)時(shí)間短、加固效果顯著等許多優(yōu)點(diǎn),是目前砂土地基提高承載力,防止液化的最好方法。尤其是采用75kW至150kF大功率振沖器加固砂基,其加固深度深,效果更為明顯,前景廣闊。
對(duì)于軟粘土地基,碎石樁與周?chē)浾惩凉餐M成復(fù)合地基,大部分荷載將由碎石樁承擔(dān)。碎石樁受荷載后產(chǎn)生徑向變形,并引起周?chē)承酝廉a(chǎn)生被動(dòng)抗力。如果軟粘土的強(qiáng)度過(guò)低,不能使碎石樁得到所需的軟粘土的徑向支持力,那么就達(dá)不到加固的目的,因此天然地基抗剪強(qiáng)度的大小是形成復(fù)合地基的一個(gè)關(guān)鍵因素。為了慎重起見(jiàn),管干振碎石樁造價(jià)高約為強(qiáng)夯法的2倍,但可靠性好,因此主要適合構(gòu)造物的地基處理。有人提出,對(duì)嚴(yán)重液化地基、橋梁、橋頭部位、通道、涵洞基礎(chǔ)及兩側(cè)均應(yīng)采用沉管干振碎石樁處理。不過(guò),由于沉管碎石樁施工時(shí)會(huì)對(duì)周?chē)翆赢a(chǎn)生振動(dòng)、擠密影響,其影響范圍達(dá)5m,因此構(gòu)筑物離開(kāi)施工時(shí)的最小安全距離為5m。
4、設(shè)置隔斷層
在路基內(nèi)設(shè)置隔斷層,防止水分和鹽分進(jìn)入路基上部。
⑴、土工布或薄膜隔斷層
⑵、碎(礫)石隔斷層
在地下水位較高的強(qiáng)鹽漬土地帶,新建高速公路及
一、二級(jí)公路路基宜采用此方法。碎(礫)隔斷石層厚度30-40cm,上下設(shè)反濾層。碎(礫)石隔斷層頂面位置,應(yīng)在路肩邊緣以下不小于80cm,同時(shí)底面應(yīng)高出路邊長(zhǎng)期積水位或邊溝流水面20cm以上,或并設(shè)雙向外側(cè)不小于1.5%的橫坡。隔斷層碎(礫)石最大粒徑為50cm,小于0.5mm的顆粒含量不大于5%。反濾層以中、粗砂為宜,含泥量不大于3%,厚度10-15cm;或采用具有滲濾功能的土工織物。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,以上 是鹽漬土對(duì)路基路面危害處理方法的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)體會(huì),希望對(duì)道路的管理帶來(lái)一些可借鑒的地方,同時(shí)也愿和大家一道為推動(dòng)路基路面養(yǎng)護(hù)事業(yè)向前發(fā)展貢獻(xiàn)力量,在實(shí)際工程實(shí)踐中取得理想的效果。
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