路基盐胀的分析与防治

王燕辉

（新疆塔里木建筑安装工程（集团）有限责任公司，新疆 阿克苏 843000）

1 前言

由于路基盐胀引起的路面结构的破坏造成性车不适，越来越引起人们的关注，西北地区气候寒冷，一般认为当年修筑的公路在去年冬季就造成破坏和变形，起主要原因是由于冻胀和基层的压实度不足引起的，但是近几年通过对S207 线和玉阿新公路的调查研究表明，道路的破坏和变形主要是由于路基土的含盐量超标产生的盐胀造成的。

2 盐渍土对道路损坏表现形式及发生时间

2.1 路面局部向上拱起，隆起高度几毫米至上百毫米不等，导致路面不平整、开裂损坏，开裂最宽处可达30-40mm。

2.2 一般入冬路面开始隆起，1-2月达到极限，随着气温变暖，逐渐恢复原状。

3 病害突出发生的部位概况

路面早期损坏的原因是多方面的，由于这两年出现这种状况较严重，路的位置都分布在水库周围，所以使我们不得不深省水库给周围土壤的性质带来的变化。

S207 线K74+000-K80+200 和玉阿新公路K0+000-K3+000 段都坐落在水库周遍的沼泽地里，其中S207 线K74+000-K76+000 段和玉阿新公路K0+000-K1+155 段离水库只有100m 左右。

S207 线K74+000-K75+200 段及K76+900-K76+900-K80+200 段由于路面损坏严重，于2000年进行大修，设计方案是在路面的基础上下挖30cm，回填30cm 砂砾石可利用原路基砂砾石做垫层，当路面开挖后发现K76+900-K80+200 段出现软基，经设计院进行地基调查，决定更改设计：在原路面的基础上下挖90cm，铺设0.2mm 塑膜作防渗体，在塑膜上回填60cm 风积沙，然后在回填30cm的基层上作沥青表处，而K74+000-K75+200 段按原设计方案施工，该段工程完工后一切符合验评标准。进入冬季，随着气温上午下降，K74+000-K75+200 段，路面隆起的地方越加严重，最大隆起10cm 之后，路面被撕裂。而K76+900-K80+200 段，没有发生这种现象。

玉阿新公路K0+000-K3+000 段原设计K0+000-K0+155 段利用原老路基平整，覆膜后上回填40cm 厚风积沙加25cm 砂砾垫层加15cm 砂砾基层然后进行3.5cm 沥青表处。K1+150-K3+000 段原是沼泽地地势低洼，清表后，用风积沙填高2.6 米后铺膜上回填80cm 土基。

K0+000-K3+000 段是2000年8月竣工到11月没有任何变化，进入冬季后K0+000-K0+800 段路面开始隆起，随着气温的降低，盐胀造成的破坏越来越大，到第二年1月达到极点最高处隆起十几厘米，沥青面层被撕开，路肩土颜色明显发白，随着温度的升高，路面有恢复平整，路肩颜色也减退，而K1+115-KI3+000 段路面路肩没有任何变化。

4 原因分析

通过对S207 线和玉阿新公路施工方案的大量观察分析比较，可以认定造成K74+000-K75+200 段K0+000-K0+115 段道路早期损坏的原因是填筑公路路基土中含有超标的盐份造成的，水库周遍的盐渍是由于水库多年反复蓄水，周遍的地下水反复升降，造成盐类迁移和聚集而致。

4.1 盐的分类

盐渍土从含盐的性质来看有三种类型，硫酸盐氯化盐和碳酸盐含氯化盐或氯化钠盐的土壤呈白色含氯化镁的盐渍土呈黑色，，从两边路肩的颜色和道路早期损坏的情况可以判定S207 线K74+000-K75+200 和玉阿新公路K0+000-K0+115 段路基土中含有超标的硫酸盐和氯化物，盐渍土对道路破坏有两大方式，一是溶陷性二是盐胀性，由于盐对道路破坏较大，我们主要讨论眼胀的破坏。

4.2 盐渍土的三相组成及性质

非盐渍土有气相-气、液相-水、固相-土颗粒所构成，但盐渍土的三相与非非盐渍土不同，它的三相组成虽然也可以气相、液相、固相来表示，但其液相不是水，也是一种盐溶液，其固相除除土固体颗粒外，还有不稳定的结晶盐，膨胀土的膨胀方式有良种，一种是由于土体吸水产生膨胀，如碳酸盐土，另一种方式是因为失水或温度降低导致盐类结晶膨胀，如硫酸盐盐渍土，有关资料表明，碳酸盐渍土吸水后体积膨胀为原体积的0.1 倍，硫酸盐含量超过2%时，在低温或土中含水量降低的条件下，硫酸钠就结晶产生体积膨胀，膨胀后的体积为原体积的3 倍，对于无覆盖压力的地面或路基来说，膨胀高度一般可达10mm 以上，对照S207 线K74+000-K75+200 和玉阿新公路K0+000-K0+115 段路面，该段的路基土质无疑含有超标的硫酸钠，由此可以看出，这是含硫酸盐的盐渍土地基的一个突出的工程问题。

4.3 影响硫酸盐渍土膨胀的主要因素有三个：温度、含水量、含盐量

①温度：当含水量含盐量等具备使土产生膨胀的条件，则温度是促使硫酸盐土膨胀的决定因素。

②含水量从无水或过饱和的硫酸钠结晶膨胀的机理可以看出，硫酸钠的结晶必须吸收10 个水分子，因此，水是硫酸盐膨胀的必要条件。

③含盐量：大量的研究结果证明，盐渍土中硫酸钠含量的多少是决定膨胀程度的主要因素，当硫酸钠浓度超过0.2g/cc 时，膨胀量就显著增大。

4.4 硫酸盐渍土膨胀影响深度

对于一定的含硫酸盐低级土，其膨胀量主要受温度变化的控制，显然，硫酸盐渍土地基的膨胀影响深度取决于地基中温度变化的深度。

S207 线K74+000-K75+200 和玉阿新公路玉阿新公路K0+000-K3+000 段虽然都采取了铺设塑膜防渗，防止地下毛细水上升来阻碍盐的迁移，但忽视了膜下盐渍土，由于地 温的变化，产生盐胀损坏路基，S207 线由于换填深度不够，当路基虽然没有被盐胀破坏，但也产生了路面隆起，行车颠簸，通过原因分析，引起盐渍土产生盐胀深度是1m-3m 之间。道路早期损坏的原因是膜下老路基盐渍土中含有超标硫酸盐所引起的。

5 防治措施

5.1 施工时间选定

在盐渍土地区筑路时，应考虑盐渍土的水温度状态特点，在地下水高的粘性土地区以夏季施工为宜。砂性盐土地区，以春季和夏初施工为宜，强盐渍土地区在表层含盐量较低的春季施工为宜。

5.2 路基填料要求

盐渍土地区施工时路基填料应严格控制土质含盐量、含水量和有机质含量，路基填料的含盐量，应根据路面登记，不得超过规定值。不得夹有盐块和其他杂务，路基填土含水量应掌握在最佳含水量左右，液限大于50%，塑限指数大于26的土，有机质含量不大于1%。

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5.3 设防渗隔水层

地表有盐结皮应将其铲除，如地表盐渍土过厚，可铲除一部分，并设置防渗隔水层，隔水层设置深度宜在路基顶以下80cm深度。

5.4 施工排水

施工中应即使合理的布置排水系统，不应使路基及其附近有积水现象，路基施工范围内不得随便弃土及堆积杂物，在地下水位较高地段，除指导表面水外，应加深边沟或排水沟。

5.5 施工组织与管理

盐渍土路基施工，应采取分段进度的施工方式，段落不宜太长，力求一次施工到路基设计标高，并当年铺筑路面，不可间断，如在当年不能铺筑路面时，应采取防止雨雪水渗入路基的设施。

[1]王胜来.盐渍土地区道路病害与防治研究[J].市政技术,2007,4⑹:312-314.

[2]黄立度,席元伟,李俊超.硫酸盐渍土道路盐胀病害的基本特征及防治 [J].中国公路学报,1997,(6):39-47.