南疆地區瀝青混凝土路面質量問題成因與預防措施

馬春雷（塔里木油田塔西南勘探開發公司工程項目管理部，新疆塔里木844804）

南疆地區瀝青混凝土路面質量問題成因與預防措施

馬春雷
（塔里木油田塔西南勘探開發公司工程項目管理部，新疆塔里木844804）

南疆地區的道路路基因為受到了鹽漬土凍脹變形的影響，出現了不同程度的損壞及變形，最為明顯的表現是有很多道路工程都出現了不同程度的質量問題。論文對南疆寒冬地區鹽漬土路基凍脹工程災害形成的原因和預防措施進行分析探討。

鹽漬土路基;凍脹變形;防治技術

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.134

1 南疆地區鹽漬土的分布及其成因

新疆是我國鹽漬土分布面積最大的省份,南疆分布面積最廣。在南疆地區分布較大面積的是鹽漬土和強鹽漬土，區分鹽漬土公路和一般公路的最有效方法是看在路基土當中，是不是含有鹽的成分。只有準確掌握路基土中鹽是由哪些成分組成以及它的移動規律，這樣才能夠有效預防和解決鹽漬土地區路面出現過早損壞的現象。經過調查我們發現，盡管在施工的過程中，硫酸鈉含量和總鹽含量在路基或路堤填土中的所占比例在規范的范圍內，可是經過對道路的實際鹽脹變形的檢測我們可以得知，道路在修筑完成后不久，路面便會漸漸出現鹽脹變形，也就是所謂的結晶變形。通過對檢測分析可以初步認定，路基外部鹽的成分，可能是因為自身移動漸漸集中在路基，最終形成鹽脹變形和次生鹽漬化。而鹽成分的遷移通常會有5種途徑：（1）隨著地下水位的降低而下滲；（2）隨著毛細水上升；（3）隨著聚流而上升；（4）大路兩側的差異積鹽；（5）地表水沿著路面、路肩及邊坡深入到地下。在冬季凍深范圍內含水超過一定的范圍，也極易形成凍脹，并進一步破壞了半剛性水泥穩定層，進而破壞瀝青混凝土面層，加劇結構層的整體破壞[1]。

2 預防鹽漬土路基凍脹災害的基本原則

經實地調查可知，道路起鼓及開裂處的水泥穩定層已基本破壞，硫酸鹽結晶體較多。對南疆地區鹽漬土工程性質及變形特性進行調研，并結合這些地區遇到的實際問題,以及在本地區新建道路類似環境的成功做法，提出該地區預防鹽漬土路基凍脹工程災害的原則。

1）勘察設計階段，根據鹽漬土類型不同，制定出相應的方案。對于之前就有的病害路段，我們要針對路基結構層來觀察鹽漬化病害的類型、天氣、特征、地質環境、受到鹽漬化的構筑物和建筑物。對于之前道路要選擇凍脹病害或典型鹽脹的路段，進行冬季路面鹽脹變形過程的實時檢測，并對鹽脹凍脹性作出評價。對于沿線中鹽漬土的類型和含鹽量，以及分布情況等一系列因素進行詳細調查，總結分析出鹽脹、凍脹、溶蝕及翻漿等可能產生的危害，并根據這些危害制定出相應的預防措施。

2）在施工階段，對路基填料的鹽分和含鹽量要嚴格控制，并確定路堤填料是否可用。提前對路用砂礫和取土的料場進行調查，并進行試驗分析。因為路基的穩定性收到路基填土的含鹽量及含鹽性質決定，所以在氣候區域和水文地質有差異的情況下，鹽漬土作為路基填料的可用性質也不完全相同。因此，我們對于路基填料有下面幾點要求：（1）路床范圍內填料的可用性受到了含鹽量及鹽分的影響；（2）要對填料進行嚴格的控制和把關；（3）嚴格控制硫酸鹽及亞硫酸鹽漬土。

3）在嚴格控制路基填土的前提下，對于路基外部的鹽和水要進行隔斷設計，并且要預防路基土中鹽分的積聚和遷移。

4）對于路基的排水及防水進行設計，防止路基不受外部水的侵蝕。

5）有些地下水位比較高的超鹽漬土和強鹽漬土的路段，我們可以設置雙側明溝排水，利用這種方法，最終達到將地下水位的目的，起到排鹽效果。

3 鹽漬土路基鹽凍脹工程災害的預防措施

我們在運用這些原則的同時，也要考慮到鹽漬土路基所處地區的天氣、地質、以及鹽漬土工程的特征進行綜合考慮。在這5項原則的基礎上，要按照下列4項措施進行控制。

3.1 路基填料中的鹽成分和含鹽量要控制在規定范圍內

阿峰給我們推薦了一家當地特色的餐館，就在老市場那邊，那條街有許多酒吧餐廳還有賣當地物品和一些旅游紀念品的商店。那家餐館生意很好，等著吃飯的人在街邊排隊。阿峰說回去的時候你只要叫輛突突，兩塊錢就可以把你們送回酒店。這里通用美金。阿峰覺得我們除了看古跡也應該去逛逛這條街，因為這是暹粒現在最繁華和熱鬧的地方了。

根據實際情況控制鹽和除鹽措施，確保路基和水泥穩定材料能夠最終實現無鹽化。在我們的實際工作和操作中，控制以及去除路基填料中鹽成分的方法有3種，即浸水預溶法、化學法及換填法。而換填法一般用在路基為低填少挖，以及浸水預溶法受到限制的時候。

3.2 對隔斷水分及鹽分的運移

設置隔斷層，可有效地阻止了下部以及側部的鹽分流入路基結構層，確保了路基無鹽化。這項措施就是預防路基出現凍脹變形和鹽脹的一種方法。在進行現在的工程過程之中，一般采用2種方式進行水鹽隔離：把路基和鋪設隔離層的高度整體提升。如果要阻止地下水鹽移動和地表水從側向深入到路基，必須設置基地水平方向隔斷及路基兩側垂直方向的隔斷，這樣就會有效預防路基結構層以及填筑土體水鹽環境的不同，杜絕出現路基的鹽脹以及凍脹變形的現象。根據透水性能不一樣，隔斷層的材料可以分為：風積砂、河沙、碎石等透水性隔斷層；同時，還有復合土工膜、瀝青砂和土工膜等不透水的隔斷層。

3.3 加固路基的結構層

加固路基的結構層，讓路基可以滿足荷載及強度、整體穩定性的要求，從而抵抗變形。我們可以從兩方面來加強路基的結構層：設置變形緩沖層及半剛性基層。設置變形緩沖層的目的是緩沖鹽脹及凍脹變形；設置半剛性基層的目的是提高基層的強度以及剛度，提升路面的整體性。

3.3.1 變形緩沖層

所謂變形緩沖層，就是指在鹽脹和凍脹災害非常嚴重的地區，為了起到預防路基鹽、凍脹變形作用，設置的一層或者多層卵石層，也可以用礫（碎）石隔斷層當做變形緩沖層，起到的作用是相同的[2]。

3.3.2 半剛性基層

所謂半剛性基層，就是指路面的彎曲力矩，其作用是通過路面結構層原有的抗彎力矩，以及材料的自重來抵抗路基結構層因為受到了不同程度的凍脹力、鹽脹力，這樣就可以防止路面結構發生變形損壞，所以要加強結構層整體的強度和剛度，這就是半剛性基層。半剛性基層的材料具有整體性好的特點，可以加強路面的抗變形能力，尤其是交通流量大、大型貨車較多的鹽漬土地區，更適合采用這種措施。一般情況下，半剛性基層就是級配礫石（碎石）摻入水泥或者石灰。水泥穩定層和石灰穩定層中的石灰和水泥，也會和硫酸鹽、氯化物鹽起化學反應，最終轉化成為水化物，以及鈣礬石。因此，半剛性穩定基層就會變得疏松膨脹，擺脫掉凍脹作用力的約束，路面也會受到嚴重破壞。如果要預防半剛性基層效果失效，我們必須嚴格控制半剛性基層材料中的硫酸鹽和氯化物鹽的含量。

3.4 做好路基防水及排水工作

1）加固路肩：以此確保路面雨水和降雨對于路基的影響，根據道路等級不同，可以采用封閉或硬化措施；

2）增設護坡：通過用特殊材料制成的護坡，覆蓋了整個路基邊坡，起到了預防邊坡松脹，以及免受雨水沖刷的效果，同時，也保持了土溫；

3）設置雙排水溝：當地下水位較高的強鹽土地區，或者地面積水不能自行排出的情況下，為了防止路基底部及路基坡腳不被水鹽侵蝕，要在距離路基坡腳2m的地方挖排水溝，從而實現雙側降水排鹽。

【1】陳再.硫酸鹽漬土路基鹽脹防治機理研究[D].長沙：中南大學，2014.

【2】王龍.單因素條件下典型粗粒鹽漬土鹽脹率預測模型研究[D].西安：長安大學，2014.

Causes and Preventive Measures for Quality Problems in Southern Xinjiang Area of Asphalt Concrete Pavement

MA Chun-lei
(Engineering Project Management Department of Southwest Exploration and Development Company，Tarim 844804，China)

Road foundation in the area of southern Xinjiang as influenced by saline soil frost heave deformation, appeared different degree ofdamage and deformation, and most obvious performance is there are a lot of road engineering have appeared different degree of quality problems.This article in view of winter southern Xinjiang saline soil subgrade frost heaving engineering disaster formation analysis to explore the causes andpreventive measures.

saline soil subgrade;frost heave deformation;control technique

U416.217

A

1007-9467（2016）12-0080-02

2016-10-26

馬春雷（1980～），男，新疆沙灣人，工程師，從事建設工程項目管理研究。