鹽漬土對路基的危害與防護

尉海榮

（青海省格爾木公路總段 青海 格爾木 816000）

0 引言

鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱。在公路工程中，按地表1m以內易溶鹽類含量平均達到0.3%以上的土壤，稱之為鹽漬土。按鹽漬類型可分為：氯鹽漬土、亞氯鹽漬土、亞硫酸鹽漬土、硫酸鹽漬土和碳酸鹽漬土；按土中鹽的含量可分為、弱鹽漬土、中鹽漬土、強鹽漬土和超鹽漬土。鹽漬土在我國分布廣泛，不但造成農業減產或不產，對工業建設也造成極大危害，鹽漬土地區的道路如果不進行特殊的處理，往往會產生鹽脹、翻漿、凍脹、淋溶與濕陷等多種病害，嚴重影響著道路的穩定性和耐久性。因此，針對鹽漬土的特殊性質，研究鹽漬土地區道路病害防治方法是十分迫切和重要的。下面具體分析鹽漬土主要的對路基的主要病害進行介紹并提出相應的防護措施。

2 路基的主要病害

2.1 鹽脹的影響

鹽漬土中大量的硫酸鹽是引起這類病害的主要原因。土中所含的硫酸鈉俗稱無水芒硝，其溶解度對溫度的變化反應敏感，具有隨溫度變化而劇烈變化的特點。硫酸鈉的結晶膨脹造成路面局部不平、鼓起、開裂。同時該地區晝夜溫差大，這又引起鹽脹的反復作用，從而破壞了土體結構，造成路基邊坡及路肩表層的疏松、多孔，致使道路易遭風蝕，易于陷車。

2.2 凍脹的影響

凍脹與鹽脹兩者既有相同之處，又有根本的區別。相同之處在于，都是低溫季節產生，都是土壤上部的混凝土面上翹而導致破壞。區別在于，鹽脹大多數是將土體頂松，體積膨脹向上隆起，而凍脹多半是將土體向上隆起；鹽脹則是地溫在0℃以上就已開始發生，而凍脹在氣溫0℃以下的寒冷冬季里發生。地下水位高時，凍脹較鹽脹強，地下水位低時，凍脹較鹽脹弱。含鹽的水往往比不含鹽水的冰點低，冬季溫度低于含鹽水的冰點就會發生凍結現象。格爾木地區冬季寒冷，這個季節是路基凍脹病害發生最嚴重的季節。由于溫度較低，路基受到了凍結作用，水分將由地下溫度較高的土層向地表溫度較低的土層方向移動，從而會在臨界凍結深度聚冰層附近發生水分聚集現象。形成冰凍的土層中具有大小不同的冰粒或冰層，使其體積大大超過了原有的孔隙和含水體積，這就導致了路基的凍脹病害。

2.3 翻漿的影響

春季融凍時，路基的上層冰粒首先融化，而下層一時尚未融化，則上層的水分無法下滲，導致上層填土中的含水量超過液限，在車輛等振動荷載的擠壓、沖擊作用下，路基就出現翻漿現象，導致路面泥濘不堪。春融時結晶的硫酸鈉脫水和氯化鈉的液、塑限低，蒸發緩慢，從而使土壤長期處于潮濕、飽和狀態，這些都可加重翻漿的作用。

2.4 腐蝕

鹽漬土對公路工程常用的鋼筋、混凝土和石料等建筑材料均具有不同程度的侵蝕和腐蝕作用。鹽漬土中以硫酸鹽鹽漬土和氯鹽鹽漬土的腐蝕性為甚。硫酸鹽與混凝土中的水化產物Ca(OH)2和水化氯酸鈣發生化學作用生成石膏和鈣釩石，這兩種反應均造成體積膨脹使混凝土開裂剝落，過飽和的硫酸鹽溶液在混凝土孔隙中結晶還會對孔壁產生極大的應力，使混凝土破壞。氯鹽中起主要腐蝕作用的是氯離子（Cl-），氯離子（Cl-）在水、氣的參與下，會與金屬制品中的鐵元素發生電化學腐蝕，從而生成氯化亞鐵（FeCl2）。這種氯離子與鐵離子的結合物是極不穩定的，在有氧的條件下，鐵離子與氧結合形成氧化物，即通常的鐵銹，而氯離子重新離解出來，再度參與鐵的腐蝕過程，這樣周而復始地作用，大大加快了鐵的腐蝕速度。當鹽漬土中同時含有硫酸鹽和氯鹽時，腐蝕性會更強。

3 針對病害的防護措施

3.1 采用石灰的化學方法

當鹽漬土中，硫酸鹽的含量小于2%時，摻入14%左右的石灰，其與硫酸鹽化合生成的硫酸鈣(熟石膏)為難溶鹽類，不會帶來鹽脹病害，從而達到增強路基穩定性和路面強度的目的，并減少由于鹽類對路面材料造成的侵蝕破壞。

3.2 提高路基法

提高路基高度以減少進入路基上部的水分和鹽分，施工簡便，亦是最常用的措施。為了經濟實用，注意路基提高高度要適中，這樣才能有效防治病害。

3.3 控溫

“蓋被”法防治是采用爐灰或采石場清除的表層土石把路基邊坡包裹起來。實踐經驗表明，只要在路基上覆蓋一層0.40m～0.50m厚的爐灰或土石料，可很好地控制土體溫度隨環境氣溫變化的幅度和速度，既控制凍脹，又減輕鹽脹，還可以防止集中降雨的溶蝕沖刷，同時也可以獲得變廢為寶、保護環境的效果，是一種集經濟效益、社會效益和工程效益于一體的綜合處理措施。

3.4 換土墊層法

換填材料一般是灰土或易于夯實的非鹽漬土。一般情況下是把有效鹽脹深度范圍內的鹽漬土挖掉，用一定厚度的非鹽漬土、灰土或砂礫料回填，從根本上消除由于鹽漬土造成的鹽脹、塌陷等病害。

3.5 設置大粒徑卵石緩沖層

設一層一定厚度的不含0.6mm以下的大粒徑卵石，使鹽脹變形得到緩沖，從而減小對路面的破壞作用。不含0.6mm以下的細粒料就能達到減緩鹽脹作用是基于兩個原因：（l）當土中的膠體顆粒與一價鈉離子互相作用時，就使土體分散，減少顆粒間的粘聚力，故細粒料的減少就意味著可以減少膠體顆粒與鈉離子的作用，也有效降低了硫酸鹽的含量。（2）毛細水上升高度不會超過3cm，鹽分不會重新凝聚。但其難點是，在大蒸發量、干旱地區不能保證蒸發鹽的凝聚。若能得到這種環境下的蒸發鹽數據，我們就可有一個非常有利的、就地取材、造價較低的解決方法。

3.6 土工布隔斷層

采用土工布隔斷毛細水和下滲水也是行之有效的方法。土工布可以為單層，也可為雙層。選擇土工布時應根據使用位置和目的，對滲透系數、頂破系數、耐凍性和耐老化性等提出具體要求。用于鹽漬土地區的土工布還應具有長期對硫酸鹽、氯鹽等鹽類的抗腐蝕性。土工布設置位置根據需要不盡相同，為了防止地表水、降水通過面層下滲，則土工布應設置在面層和基層之間如果是為了隔斷毛細水的上升則一般設置在路基和墊層或底基層基層之間。

3.7 強夯法

強夯法是一種將較大質量的重錘從高處自由下落，對鹽漬土層進行強力夯實的地基處理方法。該方法具有工藝簡單、效果好、施工速度快、費用低、適用土層范圍廣在國外得到廣泛應用。

3.8 擠密樁加固地基

對于承載力弱，且鹽漬土層厚度大的地基，可以采用碎石樁、石灰砂樁等方法進行地基加固，以提高其強度和減少沉陷。對于厚度大的飽和的軟弱粘性土地基，由于土的滲透性小，加固時不能排出很多水分，砂樁擠密效果不大，有條件時可以考慮采用砂井預壓加固。

3.9 加強地表排水

施工中應及時合理布置好排水系統，不應使路基及其附近有積水現象，以免雨水侵蝕路面或下滲到路基而造成公路破壞。

4 結語

隨著西部地區經濟的發展，公路交通建設速度的加快，我們會越來越多地接觸到鹽漬土的路基問題。希望通過本文讓大家可以更好地了解鹽漬土對公路路基的負面影響，也希望本文提出的這些防治措施能對該地區今后的公路地基處理起到一定的指導作用。

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