羅布泊鹽巖路基病害分析及防治技術探究

（新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院，新疆 烏魯木齊 830006）

羅布泊位于新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州東南部。20世紀中后期塔里木河和孔雀河下游流量銳減，羅布泊在水源補給不足和強烈蒸發的作用下，湖心處鹽類大量沉積，形成鹽巖與鹽蓋并存的干涸盆地。羅布泊區域地表呈干鹽湖鹽殼地貌，強鹽漬土及鹽巖分布廣泛，地下水則以飽和鹵水為主，區域內無可供施工使用的水、砂、礫石等筑路材料。

省道235線按照三級公路標準建設，是目前連接哈密和若羌的重要公路通道，其中k320～k510段合計190km，位于羅布泊干鹽湖區段內，以鹽巖填筑路基并作為路面使用。近年來，隨著交通量的迅猛增長，以鹽巖填筑的路基穩定性逐年衰減，道路結構損傷嚴重，溶洞、鹽脹等病害多發，通行能力及服務水平降低，難以支持“東疆與南疆”交通運輸需求，成為區域路網中通而不暢的瓶頸路段。

一、羅布泊鹽湖地質條件概述

羅布泊是典型的封閉內陸干鹽湖，主要水源是孔雀河。20世紀60年代由于尉犁縣周邊興建水庫，利用大壩攔水，導致孔雀河下游斷流。而且羅布泊地區蒸發強烈，水分不斷蒸發濃縮、結晶，經過長期演變，形成了各種鹽分集聚而成的由鹽巖和粒狀、散鹽夾雜泥沙組成的固體地層，形成羅布泊鹽湖。

羅布泊鹽湖出露地層主要為第四系全新統（Q4），巖性為沖洪積粉質黏土、粉土、粉砂和細砂。鹽湖地表為厚0.4m～1.2m堅硬的結晶鹽粒的鹽殼，其下為鹽晶體、黏土、粉質黏土、含有機質粉質黏土和粉砂層。地基土質按含鹽量分類為氯化物—過鹽漬土，鹽化學成分分類屬：亞氯鹽、氯鹽、亞硫酸鹽、硫酸鹽。地表易溶鹽試驗如表1所示。

二、羅布泊鹽巖路基病害分析

（一）鹽巖路基工程特性

鹽巖是含鹽量較高的沉積物經物理化學作用形成的沉積巖，含有氯化鹽、硫酸鹽等鹽分，與鹽漬土具有相近的工程特性。

1.溶蝕性：在干燥的情況下鹽巖的壓縮性小，但鹽巖中的鈉鹽、鉀鹽等氯化鹽易溶于淡水，在荷載和自重的作用下會產生不同程度的溶蝕。羅布泊鹽湖部分地區地下水位較淺，在1.1m～1.6m之間，但是地下水主要為飽和鹵水，對鹽巖路基影響較小。羅布泊地區日最大降水量可達21mm，鹽巖路基頂面無瀝青路面等隔斷層，部分鹽巖溶解于大氣降水，在車輛荷載作用下形成坑槽或在自重作用下形成溶洞。

2.鹽脹性：鹽巖中含有大量十水硫酸鈉(Na2SO4·10H2O)，其受溫度影響極大，當環境溫度高于32.4℃時，會脫水形成無水硫酸鈉；當環境溫度低于32.4℃時，每個無水硫酸鈉分子又會結合10個水分子形成十水硫酸鈉，體積變為原來的3倍。根據羅布泊羅中氣象觀測站的觀測資料顯示，羅布泊白天最高氣溫可達48℃，夜間最低氣溫為9.2℃，晝夜溫差可達38.2℃。當環境溫度低于32.4℃時，便會出現鹽脹現象。

（二）羅布泊鹽巖路基病害

1.表面龜裂、網裂。鹽巖路基表面在水分蒸發后形成的龜裂、網裂現象。

2.鹽脹。土體內硫酸鈉在低溫下溶解度下降吸大量水結晶而造成土的體積膨脹，土顆粒間孔隙增大，土粒松散。鹽脹可導致鹽巖路基拱曲變形、膨脹開裂，邊坡、路肩在鹽脹的作用下易松散、剝蝕。

表1 省道235線沿線地表易溶鹽試驗

3.溶蝕孔洞。施工過程，鹽巖路基中的鹽塊未均勻破碎，鹽塊間形成較大空隙。路基表面受大氣降水浸濕后，鹽塊逐漸溶蝕，雨水迅速在路基空隙中形成排水通道，在路基表面形成大小不一的坑槽，進而在路基范圍內中形成孔洞。

4.車轍。該段交通量以大型車為主，主要是鉀鹽礦對外的公路運輸車輛。大型車輛多居中行駛，輪跡處長時間受到降水和車輛荷載的共同影響造成表層磨損，形成磨耗型車轍，影響行車安全。

5.坑槽。鹽巖路基表面不平整，部分鹽巖溶解于大氣降水，并在車輛荷載作用下形成坑槽。

6.表面起皮。鹽巖路基在干燥條件下強度高，板結性良好。施工過程中采用薄層貼補的方法在路基頂面進行找平，無法膠結在一起，將會在貼補層和原路基頂面形成“兩張皮”。表層在車輛荷載作用下逐步起皮、碎裂。

7.表面泛潮打滑。在降水天氣條件下，鹽巖路基表面的易溶鹽溶于降水，路表變得光滑，車輛行駛過程中易打滑、側滑。

8.邊坡的風蝕和沖刷。鹽巖易溶于水，在大氣降水的作用下，邊坡易產生沖刷。

三、羅布泊鹽巖路基病害防治技術

1.表面龜裂、網裂防治。小范圍可采用飽和鹵水及鹽巖粉末拌和漿液進行灌縫；大范圍應采用銑刨機對裂縫區域的路基整體進行銑刨。

2.路基鹽脹防治。鹽脹現象集中出現在路基邊坡和路肩，應對松散、剝蝕的路肩和路基邊坡及時整修和碾壓。

3.路基溶蝕孔洞防治。在施工過程中應嚴格控制路基鹽巖填料的破碎程度，鹽巖填料的粒徑應小于15cm。在反復破碎過程中使鹽巖填均勻料拌和，攤鋪過程中避免離析，按照最佳含水率均勻灑布飽和鹵水并碾壓，避免出現集水現象。對于路基孔洞病害，及時采用粉碎加飽和鹵水攪拌，填入孔洞并充分夯實，夯實后壓實度應不小于95%。

4.車轍防治。加強路基的橫向排水，并對車轍及時修復。在行車明顯擺動或顛簸的路段，將路基隆起的部位銑刨清理，嚴禁采用“薄層貼補”的方法修補車轍輪跡。

5.路基表面起皮破壞防治。在鹽巖路基的表層施工時，嚴格控制碾壓厚度不小于15cm，禁止采用“薄層貼補”的方法找平。對現有路基起皮病害，應及時采用銑刨機銑刨或者采用平地機刮平。

6.路基表面泛潮打滑防治。首先，應增加路基的橫向排水，避免降水在路表形成水坑。其次，在雨天禁止車輛通行，保證車輛的安全。

7.邊坡的風蝕和沖刷防治。鹽巖路基采用緩邊坡，邊坡坡率緩于1：4，施工時在標準路基寬度的基礎上每側幫寬碾壓0.3m。路基邊坡整修完畢后，再對邊坡碾壓成型，減小降水對邊坡的沖刷影響。

8.地表水隔斷防治。在鹽巖路基上鋪筑瀝青路面和下封層，阻斷降水滲入路基，可有效解決大氣降水對鹽巖路基的溶蝕問題。

四、結語

根據羅布泊地區鹽巖成分和氣候特點，以及鹽巖溶蝕性、鹽脹性的特點，綜述了鹽巖路基常見的病害類型及成因，總結了羅布泊鹽巖路基的病害主要有表面龜裂（網裂）、鹽脹、溶蝕孔洞、車轍、坑槽、表面起皮、表面泛潮打滑、邊坡的風蝕和沖刷等。針對羅布泊鹽巖路基的病害類型，提出相應的防治技術，為鹽巖路基的養護和后期改擴建提供了技術參考。