南疆地区盐渍土路基施工质量控制研究

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  摘 要:为了适应新疆公路建设发展,提升出疆的运输能力,打造新疆“一带一路”核心区域,建设中巴经济走廊带,南疆地区的基础建设水平正在不断的提高,由中铁三局承建的若羌至民丰高速公路位于巴州且末县境内,沿线路基规模较大,且位于弱、中、强盐渍土地区,盐渍土受气候环境、水文地质等条件的影响使得盐渍土产生盐胀、溶陷性、腐蚀性等基本工程特性,并引起多种病害,为减少盐渍土造成的损害,结合工程性质通过路基常规土工试验、盐渍土路基力学试验、桥梁耐久性试验,通过材料的改变和优化提出盐渍土地区路基施工的技术要点和处理方法。
  关键词:盐渍土;盐胀;隔断层;盐、易溶盐
  中图分类号:U416.166 文献标识码:A
  盐渍土(saline soil):易溶盐含量大于规定值的土《公路路基设计规范》(JTG D30-2015);不同程度盐碱化土的总称,即在公路工程中,盐渍土系指地表下1.0 m内易溶盐含量平均大于0.3%的土《盐渍土地区公路设计与施工指南》(交公便字[2006]243 号)。
  盐胀(suffusion deformations of saline soil):含有硫酸钠的盐渍土,降温时硫酸钠吸水结晶,体积增大,促使土体膨胀;温度升高时,硫酸钠又脱水,体积变小,致土体松散,这种随温度变化而发生体积变化,引起地表松胀或公路路基、路面变形的破坏,称为盐胀《盐漬土地区公路设计与施工指南》(交公便字[2006]243号)。
  1 绪论
  1.1 研究背景
  南疆地区具有独特的自然地理环境和气候特征,使盐渍土的分布和形成比较广泛,地形坡度平缓,地下水径流缓慢,地下水位埋深浅及干旱少雨,地面水分蒸发量大是土壤盐渍化的主要原因,盐渍土的三相体由气温和地下水位的变化产生不同的变化,固相体和液相体的变化引起物理力学性质变化,表现出盐胀、翻浆、溶陷性、腐蚀性等病害。
  2 盐渍土地区工程施工研究
  2.1 盐渍土路基施工
  2.1.1 施工测量
  路基开工前,完成所有的复核测量、控制测量工作。根据工程的位置、地形条件及工程对测量的具体技术要求等制定切实可行有效、满足测规要求的测量方案并组织实施。
  中线恢复测定后,应复核沿线水准点,其标高应符合精度要求。重新测定中桩地面标高,并根据施工图设计中给出的设计标高,计算出实际施工时的中桩填挖高度。
  2.1.2 路基处理
  路基处理是针对土基含盐量、盐渍化程度、当地水文地质和筑路材料等。因地制宜本项目采取提高路基、设置隔离层、改善排水等措施,保证路床处于干燥稳定状态,不受盐分、水分的影响,路基高度设置1.0 m,隔断层采用风积沙和土工布,以隔断水分和盐分的上升。
  2.1.3 筑路材料
  盐渍土路基填筑段边缘高出地面或地下水位或地表长期积水位的最小高度,应符合表1。
  盐渍土填筑路堤采用弱盐渍土和非盐渍土,路床及路面材料采用非盐渍土,盐渍土按盐性质的不同分为五类,见表2。
  盐渍土的盐渍化程度,按细粒土和粗粒土进行分类见表3和表4,易溶盐测定按照土工试验规程进行。
  用作路基隔断层的风积沙,其粉粒含量应小于5%,总盐量应小于0.3%,有机质含量应小于1%,风积沙顶层设置两布一膜土工布,土工布搭设按照由中间向两边进行防止地下水位上升,毛细水携带盐分进入路基,土工布上设保护层5 cm~8 cm,防止砾类土对土工布产生破坏。
  2.1.4 路基排水
  在盐渍土地区路基设置纵横向排水,纵向坡0.3%,横向坡3%,内缘距路基坡脚3 m(见图2)。
  图2 设隔断层路基断面
  2.1.5 路基回弹模量检测及膨胀率检测
  通过加宽加厚路基、控制路基填料中含盐量、控制路基毛细水上升等措施,依据XJTJ01-2001新疆盐渍土地区公路路基路面设计与施工规范进行土基回弹模量、硫酸钠含量和膨胀率进行测试,结果见表5,盐土盐涨率与温度的关系见图3。
  
  土基回弹模量作为强度和稳定性指标,通过测试得出硫酸钠含量小于0.5、膨胀率小于1%的非盐胀性土可以满足大于35 MPa的要求。
  3 总结
  盐渍土地区工程受地域性影响很大,不同地区的盐渍土具有不同的性质,本论文通过开展盐渍土盐胀特性研究,从水、盐、热、力四个方面进行分析研究,揭示盐渍土路基的盐胀性,通过大规模实地工程特性试验和室内试验,提出了土类、含盐量、温度、含水量等指标在盐渍土膨胀性的作用。
  4 进一步研究及建议
  应加强盐渍土盐胀性的微观结构试验研究,尽量改进试验手段,进一步揭示盐胀性的变形本质。
  参考文献:
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