鹽漬土地區(qū)路基路面施工材料鹽含量檢測方法優(yōu)化與應(yīng)用

高 博

（甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

甘肅等地區(qū)夏季溫度較高，冬季嚴寒，氣候干旱，土地蒸發(fā)量高于降雨量。土壤中的可溶性鹽容易伴隨毛細管水集聚于表層的路基路面施工材料中。土壤中出現(xiàn)大量積鹽情況，導(dǎo)致出現(xiàn)大面積的鹽漬土。內(nèi)陸氣候干旱，鹽漬土在甘肅等地區(qū)分布極為廣泛。鹽漬土內(nèi)的易溶鹽含量為0.3%～5%之間[1]。鹽漬土常用做公路等工程的填料。鹽漬土通過鹽脹性和溶陷性等破壞特性對工程形成破壞，鹽漬土作為路基路面施工材料時，含鹽量過高將導(dǎo)致公路表面出現(xiàn)裂縫、塌陷等情況[2]，對公路危害較大，影響公路的行車安全與工程質(zhì)量。

1 路基路面施工材料鹽含量檢測方法優(yōu)化

1.1 工程概況

選取甘肅敦煌高速公路項目管理有限公司的柳格國高G3011敦煌至當金山口高速公路建設(shè)項目作為研究對象，對該工程的路基路面施工材料鹽含量檢測。該項目路線經(jīng)過洪積扇戈壁灘段，地表水流經(jīng)含鹽地層，鹽分運移至沖洪積戈壁灘進行長期堆積，進而形成鹽漬化土層。鹽漬土對公路施工易造成路基凍脹、下沉，對路面造成拱脹，對混凝土路肩邊坡及防撞墻等引起混凝土松散開裂、泛鹽等質(zhì)量通病[3]。為防治鹽漬土地區(qū)公路病害，提升混凝土結(jié)構(gòu)物耐久性，對鹽漬土地區(qū)路基、路面施工材料的含鹽量進行檢測，規(guī)范鹽漬土地區(qū)路基、路面施工材料的含鹽量檢測方案。

1.2 檢測項目

1.2.1 路基路面施工材料樣本采集內(nèi)容

施工材料中的易溶鹽，指極易溶于水的施工材料中的鹽類物質(zhì)，主要包括碳酸鹽與硫酸鹽兩種。施工材料中易溶鹽含量超過標準含量時，施工材料容易受到侵蝕，導(dǎo)致出現(xiàn)工程問題，影響工程質(zhì)量與工程壽命[4]，造成嚴重的經(jīng)濟損失。采集該項目鹽漬土地區(qū)路基路面工程材料樣本，通過測定材料中的易溶鹽的含量，明確材料質(zhì)量，保障路基路面工程質(zhì)量。采集該項目的路基填料與路面底基層、0～2.36mm的基層細集料，檢測其中的鹽含量。

1.2.2 路基路面施工材料鹽含量檢測方法

鹽漬土的含細粒土質(zhì)量比及其土質(zhì)類別不同時，應(yīng)該采用不同的易溶鹽含量測定方法。

對于黏土質(zhì)砂礫、粉土質(zhì)砂礫，由于其中包含質(zhì)量分數(shù)為14%，4～8%的小于0.08mm的細粒土，采用JTGE 40-2007《公路土工試驗規(guī)程》的規(guī)范進行路基路面施工材料中的易溶鹽含量的測定。

對于主要成分為砂粒與礫粒組成的粗粒土砂礫或含細粒土砂礫，其中包含質(zhì)量分數(shù)小于14%的小于0.08m的細粒土，采用以下方法測定路基路面材料中的易溶鹽含量：

（1）總鹽含量測定

鹽漬土中，粗粒土主要由含礫（砂）粒組組成，細粒土中僅包含少量質(zhì)量分數(shù)的含礫（砂）粒組，通過測定粗粒土中的浸出液，測定鹽漬土中的易溶鹽總量。

依據(jù)JTGE 40-2007《公路土工試驗規(guī)程》中的方法對鹽漬土樣本中的砂類土與礫類土中的級配良好礫或級配不良礫、中級配良好砂或級配不良砂、含細粒土砂進行易溶鹽的測定。選取篩孔直徑為5mm的篩子過濾鹽漬土樣，對鹽漬土樣本進行烘干處理后，以1份土5份水的比例，混合為鹽漬土浸出液。傳統(tǒng)的鹽含量檢測方法，采用攪拌3分鐘的方式獲取最終樣本，需要大量人力。本文采用優(yōu)化方法，將混合浸出液浸泡2h，獲取最終浸出液樣本。選取規(guī)范為GB/T 0153-1993的質(zhì)量法測定鹽漬土浸出液中的易溶鹽的含量。

依據(jù)JTGE 40-2007《公路土工試驗規(guī)程》規(guī)范中的方法對鹽漬土中的砂類土與礫類土中的粉土質(zhì)砂礫以及黏土質(zhì)砂礫進行易溶鹽的測定[5]。選取篩孔直徑為1mm的篩子過濾鹽漬土樣，對鹽漬土樣本進行烘干處理后，以1份土5份水的比例，混合為鹽漬土浸出液[5]。將混合浸出液浸泡2h，獲取最終樣本。選取規(guī)范為GB/T 0153-1993的質(zhì)量法測定鹽漬土浸出液中的易溶鹽的含量；

（2）陰陽離子測定

依據(jù)JTGE 40-2007《公路土工試驗規(guī)程》中的陰陽離子測定方法，對路基路面施工材料中鹽漬土中的陰離子與陽離子的含量進行測定。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 含鹽量測定

統(tǒng)計路基路面施工材料中的路基填料、路面底基層、基層細集料測試樣本中的鹽含量，測試結(jié)果如表1表示。

表1 鹽含量測試結(jié)果

表1實驗結(jié)果可以看出，采用本文方法可以依據(jù)鹽漬土地區(qū)路基路面施工材料鹽含量檢測方法的優(yōu)化，有效測定路基路面施工材料中的鹽含量。依據(jù)表1的路基路面施工材料鹽含量的測定結(jié)果，依據(jù)路基路面施工材料的鹽漬化程度，對研究區(qū)域的鹽漬土進行分類。路基路面施工材料的鹽漬土分類結(jié)果如表2表示。

表2 鹽漬土分類結(jié)果

將路基路面施工材料的鹽漬土劃分為粗粒土與細粒土。粗粒土與細粒土在路基路面施工過程中的鹽脹、溶陷等特性存在明顯的差異。相同類型的鹽漬土類型中，粗粒土內(nèi)的含鹽量高于細粒土內(nèi)的含鹽量，粗粒土對路基路面工程的危害性低于細粒土[6]。依據(jù)表2設(shè)置的鹽漬土類別劃分結(jié)果，可以合理應(yīng)用于二、三、四級的公路工程項目中。

2.2 路基填料總鹽含量檢測

統(tǒng)計該項目路基填料的總鹽含量，不同粒徑路基填料，在不同級配范圍的總鹽含量如表3表示。

分析表3的測試結(jié)果，實驗將路基填料中的砂礫土，劃分為不同級配料，對不同類型的級配料分別測定其總鹽含量。路基填料的總鹽含量伴隨級配差異而存在變化。路基填料的粒徑范圍越小時，總鹽含量越高。小于1mm粒徑級配的路基填料中的總鹽含量最高。

2.3 鹽漬土用作路基填料的可用性要求

將鹽漬土用作公路路基路面的施工材料時，需要綜合考慮項目所在位置的水文地質(zhì)條件、氣候條件，以及路面路基施工材料中包含的易溶鹽含量。鹽漬土在公路路基施工可用性具體要求如表4表示。

表4 鹽漬土用作路基路面填料的可用性

對于鹽漬土地區(qū)進行路基路面施工，應(yīng)按照設(shè)計要求做好隔斷層施工。對于鋪設(shè)隔斷層的路基，隔斷層以上路基均不得使用鹽漬土進行路基填筑；隔斷層以下的路基，可使用部分弱鹽漬土、部分氯鹽及亞氯中鹽漬土。強鹽漬土、過鹽漬土均不得用作路基填筑。將表4的鹽漬土用作路基路面填料的可用性分析結(jié)果作為依據(jù)，利用路基路面施工材料的含鹽量測定結(jié)果，應(yīng)用于鹽漬土在工程項目實際應(yīng)用中，確定鹽漬土的具體類型，明確路基路面施工材料中，鹽漬土的可用范圍，為工程項目的路基路面施工提供依據(jù)。

3 結(jié)語

鹽漬土在路基路面工程中作為填料時，含水量和溫度容易受到環(huán)境影響，容易出現(xiàn)翻漿、鹽凍漲等工程問題。選取柳格國高G3011敦煌至當金山口高速公路建設(shè)項目進行路基路面施工材料分析，分析其中的鹽含量。鹽漬土地區(qū)的路基路面工程屬于野外工程，易溶鹽樣品測定難度較高，本文優(yōu)化后的鹽含量檢測方法，設(shè)備簡單，滿足簡陋施工條件的鹽含量檢測需求。采用本方法進行易溶鹽樣品的檢測，滿足工程建設(shè)和公路勘察等不同領(lǐng)域的鹽含量檢測需求。