高速铁路路基在盐湖内盐渍土地基的处理方法分析

摘 要：文章介绍了伊朗盐湖内盐渍土的地层情况与盐渍土类型，并对盐渍土地基采用了换填、土工膜与护道、复合地基等措施进行处理，以满足高速铁路路基的设计要求。

关键词：高速铁路；路基；盐渍土；换填；复合地基

引言

盐渍土作为地区性特殊岩土，在世界各国均有分布。由于盐渍土在盐的胶结作用下具有其独特的工程特性，天然状态下，强度较高；但遇水后，易溶盐的溶解，土体结构容易破坏，造成承载力与沉降性能显著降低；另外盐渍土的腐蚀性、溶陷性及盐胀性对高速铁路路基设计提出了更高的要求。本文结合伊朗高铁项目阐述对盐湖内盐渍土地基处理方法，以供参考。

1 工程概况

本项目线位穿越干涸的盐湖，属湖积平原，地形平坦、开阔，表层土为盐渍土，属现代盐渍土，现代积盐过程仍在进行，盐渍化明显，具盐壳、松胀等现象。根据地勘资料显示上覆第四系全新统冲积层含黏土级配不良砂、含黏土级配不良砾，一般厚度11～24m；湖积层低液限黏土等，覆盖层厚度大于70m。地下水位埋深0.65～11m之间，具有强腐蚀性。地震动峰值加速度为0.30g，场地类别为Ⅲ类。

2 场地性质

盐湖段盐渍土以氯盐、亚氯盐为主，其次为亚硫酸盐～硫酸盐。土层中均含有盐的结晶，特别是表层0.3～0.5m为盐壳层，表面硬，下部比较松散。易溶盐平均含盐量在0.83%～3.57%，属于中～强盐渍土。地下水对混凝土具有强侵蚀性，地下水位较低的细砂层地段考虑液化影响。

3 主要地层简介

根据地质钻探显示盐湖段一般是砾质冲积-冲积扇土上有石膏的积累；其下的湖积-湖积层有易溶盐性盐类的积累[1]。盐湖段主要地层指标如表1所示。

4 设计要求

为满足高速铁路有砟300km/h的要求，路基稳定性及地基条件需满足表2设计要求[2]。

经计算分析，盐湖段路基稳定性能满足设计要求，含盐团地层<2-2-1>与<5-2-1>虽然承载力满足要求，但遇水后会产生崩解，不满足沉降要求；低液限黏土<9-2>承载力与沉降均不满足设计要求，因此需对以上地层进行地基处理。

5 盐湖地基处理方案

对于盐渍土地基处理，首先在线位方案选取过程中，优先考虑绕避方案，因即使采用相应工程对其进行防护，考虑盐渍土的腐蚀性，对工程的长期耐久性仍会有影响；另外盐渍土地段路基应尽量以路堤的形式通过，减少水对路基基床填土浸蚀的影响，并保证不发生次生盐渍化的要求。结合盐渍土的类型及特性与高速铁路对地基承载力与沉降的要求，本项目主要采用以下措施对盐渍土地基进行处理。

5.1 换填法

对地表盐壳层，具有高溶陷性的含盐团地层，将其挖除换填含盐量相对较小的粗颗粒土或非盐渍土填筑，并在施工过程严格控制压实质量。换填深度一般控制在0.5～3.0m[3]，否则工程造价太高，不经济。

5.2 隔断层与护道

水是危害路基路面强度和稳定性的最直接最重要的因素，盐分的迁移积聚，都是水直接影响的结果，因而排水设计尤为重要[4]。本项目沿线填料匮乏，完全采用非盐渍土填料填筑，几乎不可能，另外高速铁路对沉降变形控制要求严格，因此对基地土进行换填的同时，在原地面以上0.6m与基床表面底面设置了两道复合土工膜（两布一膜）隔断层，并在两侧路堤边坡设置3m宽，1m高护道；从横向及纵向上做好防水措施，并加强排水设计，形成完整的排水系统将，以尽可能减少水对基底影响范围填料的危害。当换填填料为非盐渍土时，可不用设置隔断层与护道。

5.3 复合地基

对于深厚松软土、细砂液化层含盐量较高，属于中～强盐渍土，且地下水位高，强腐蚀性，采用常规的地基处理方法无法满足承载力、沉降及长期耐久性的要求，因此针对以上不良地质段落，分段采用了预制方桩与振动沉管碎石桩法进行地基处理。对于深厚软土采用C50混凝土预制方桩处理，桩间距横向2.5m，纵向2.8m，并设置桩帽，混凝土采用抗侵蚀水泥拌制，桩端进入压缩模量相对较大的硬塑状粘土或中粗砂持力层；在此需要说明的是，考虑盐湖地质条件与侵蚀环境的特性性，CFG桩的成桩与抗侵蚀性效果可能不理想而没采用。对于砂土液化地层，主要采用振动沉管碎石桩进行处理，通过强大的振动，可以给地基土以振动挤密、排水减压、置换加固和预振效应，从而提高砂土的抗液化能力和承载力，桩间距1.1～1.3m。

盐渍土地基还可采用预浸水法、化学治理法[5]、强夯法、强夯置换法、水泥搅拌桩及桩板结构等进行处理，具体工程措施的选取应结合工程性质、技术要求及工程造价综合考虑。

6 结束语

本文依托此高铁项目，对盐湖段地层进行了阐述，提出了不同盐渍土类型地基处理的设计思路及工程措施，以供类似工程参考。

参考文献

[1]张洪萍.盐渍土的工程性质及防治[M].北京：国防工业出版社，2012，2.

[2]TB10621-2014（J 1942-2014）高速铁路设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2014.

[3]王国欣，谢雄姐，黄宏伟.公路隧道洞口滑坡的机制分析及监控预报[J].岩石力学与工程学报，2006，25（2）：268-274.

[4]TB10106-2010（J 1078-2010）鐵路工程地基处理技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2010.

[5]仲德春.西宁地区盐渍土的分布特征及地基处理研究[J].青海大学学报，2011，29（2）：30-33.

作者简介：胡超（1986-），男，工程师。