盐渍土地基处理设计方案

2023-08-30 理论教育版权反馈

【摘要】：溶陷量不满足规定的盐渍土路段，可采取清表、冲击压实、浸水预溶、地基置换、强夯等处理措施，并做好路基排水设施设计。地基处理后的工后沉降应符合规范要求。设计需根据地表盐渍化程度和软弱土层的厚度，因地制宜，采用不受易溶盐影响、耐腐蚀的地基处理方案。调研资料表明，盐渍土地区在一般盐渍土段，针对新建公路以及改建公路的拓宽部分基本均采用了清除表土的地基处理措施。

盐渍土地基处理设计应符合下列要求：

（1）地基盐胀率和溶陷量符合规定要求的盐渍土路段，应对盐渍土地基表层聚积的盐霜、盐壳、生长的耐盐碱植被等进行清表处理，并换填沙砾，清除深度宜为0.30～0.50 m。

（2）盐胀率不符合规定的盐渍土路段，可采取加大清除深度、换填非盐胀性土、适当提高路基高度等处理措施。

（3）溶陷量不满足规定的盐渍土路段，可采取清表、冲击压实、浸水预溶、地基置换、强夯等处理措施，并做好路基排水设施设计。

（4）盐渍化软弱地基，可采取换填、水泥稳定碎石层、强夯置换、砾（碎）石桩等地基处理措施。地基处理后的工后沉降应符合规范要求。

盐渍土地基处理的主要目的是控制地基的含盐量，抑制地基的盐胀和溶陷对路基的影响。盐渍化软弱地基（图 2.18）是指淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土的地基表层土中易溶盐的含量接近或超过规定值，既具有软土特征，也有盐渍土特征，含盐量对软土的物理力学性质影响较大，地基处理分为表层处理、浅层处理和深层处理。设计需根据地表盐渍化程度和软弱土层的厚度，因地制宜，采用不受易溶盐影响、耐腐蚀的地基处理方案。

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图2.18　新疆焉首盆地盐渍化软弱土地貌

1.一般地段盐渍土表层处理

一般路段是指盐渍土路堤覆盖的基底具有一定的承载力（地基承载力大于 120 kPa），地表无积水的段落。一般路段地基处理的主要目的是为了清除地表高含盐土和腐殖质土，控制基底的含盐量。

调研资料表明，盐渍土地区在一般盐渍土段，针对新建公路以及改建公路的拓宽部分基本均采用了清除表土的地基处理措施。包括：G314线小草湖—托克逊段、库米什—和硕段、阿克苏—二团段，G315 线若羌—且末段，G045 线奎屯—赛里木湖段等道路均在盐渍土地基的处理方案中采用了清除表土的措施。设计中清表主要针对地表上有强—过盐渍土表层、松散的含盐层、聚积于表层的盐壳和生长的耐盐碱植被段落。清表的深度依据含盐量的垂直分布和土质情况确定，清表深度在30～50 cm之间。清除后的基底进行压实后再回填沙砾料或砂。

2.盐渍化软弱地基处理

新疆G314线和硕至库尔勒高速公路设计中，对焉首盆地重盐渍土区域的软弱土进行研究，对土层含水率28.0%～40.1%，天然孔隙比0.60～1.07，压缩系数0.24～0.43 MPa－1，地基承载力50～110 kPa的强、过氯盐或硫酸盐盐渍土等称为盐渍化软弱土。地基处理的主要目的是提高地基承载力，改善地基的盐胀性或融陷性。处理后，高速、一级公路地基承载力应达到200 kPa以上，二、三级公路不宜小于150 kPa。

针对盐渍化软弱地基的特点，选择地基处理方案时，需考虑盐分对加固材料的腐蚀影响，一般采用换填、加铺土工格栅、水泥稳定碎石层、强夯置换、砾石桩等，不宜采用水泥等加固土桩。

1）换填法

换填法是指将基底下一定深度内的盐渍化软弱土层挖除，分层回填强度较高的水稳定性材料。其作用是提高地基承载力，消除地基的盐胀性。换填材料一般为非盐透水性好的中粗砂、卵石、砾石、风积沙。为进一步增强整体强度，可在换填土层内增设土工格栅等材料。此法属于浅层处理方法，深度一般在3.0 m以内，适用于持力下卧层不深或承载力略有不足的地段。

新疆地区盐渍化软弱地基换填处理情况如下：

（1）G314线和硕—库尔勒段、6045线奎屯—赛里木湖段、6315线若羌—且末段的设计针对盐渍化软弱地基段进行了换填处理。

（2）6314 线和硕—库尔勒公路处理的段落位于开都河河流冲积相地层处，周围环境为农田灌溉区，沿线土质类型以低液限粉土为主。此段地下水位在 2 m，含水率20%～31%，孔隙比0.68～0.80，土质呈硬塑状，表层承载力 90 kPa 左右，下层 110～170 kPa，软弱土层较薄并有一定承载力。按软弱土层厚度和地基承载力要求换填深度在0.6～2.0 m之间。

（3）G045 线奎屯—赛里木湖公路采用换填处理的段落为 K399＋500～K406＋680段，此段地下水一般埋藏深度在 2.0～3.0 m，土质类型以低液限粉土和粉土质砂为主。换填深度为0.5～l.3 m。

（4）G315线若羌—且末段公路在K1751＋650～K1752＋400，K1754＋350～K1759＋700两处进行了地基换填处理。此段公路地下水埋深在 0.3～2.5 m 之间。土质类型为低液限粉土，中-过氯盐和硫酸盐，设计的换填深度为0.5 m。

（5）G218线库尔勒尉犁段全线进行了地基换填，此段沿线土质类型为中-过硫酸盐和氯盐低液限粉土和砂性土，设计的换填深度为0.6 m。在换填处理的同时，为加强地基的整体性，上述的部分段落还加设了土工格栅。其中G314线和硕一库尔勒段个别段落设置了两层格栅，而G045奎屯一赛里木湖段有近1 km设置了间距0.3 m的3层格栅。

从四条路处理段的使用情况看，运营状况良好，无不良病害表现。

2）水泥稳定碎石垫层

水泥稳定碎石层指将基底下一定深度内的盐渍化软弱土层翻挖，翻挖后掺拌水泥拌和，分层铺筑压实，最终形成半刚性硬壳层，以改善软土地基的受力状况，达到提高承载力的作用。

在室内水泥剂量按 6%，8%，10%，12%，14% 掺和试验的基础上，通过依托工程新疆 S201 线进行了半刚性水泥土板层的现场试验，板厚分别取 0.25 m，0.35 m，0.45 m 三种。盐渍化软弱地基经半刚性水泥土板层处置后，地基工后沉降很小，后期轻微的盐胀，也基本控制在 5 mm 以内，路基填筑后变形均匀。试验表明，当地基软土层大于 6.0 m 时半刚性板层处理效果就不明显。

因此，水泥稳定碎石垫层法适用于处理地基软土层小于 5.0 m，半刚性水泥土板层适用于盐渍化软弱土层厚小于 5.0 m、地表含盐量小于 3.5%、路堤高度在 2.0 m 以内的低路基，半刚性水泥板层厚度宜在0.25～0.5 m范围内，水泥剂量推荐10%。

3）砾（碎）石桩法

砾（碎）石桩属于深层处理方法，可以提高地基承载力，减小地基沉降，加快排水固结，并能减小盐分的作用和上升高度。G315线和硕—库尔勒段针对焉耆盆地湖相沉积地段盐渍化软弱地基采用了砾石桩处理的方案。处理段软弱地基主要指标接近滨湖软土值，天然含水率 28.5%～40.8%，孔隙比0.64～1.07，压缩系数0.24～0.43 MPa，盐渍化程度为弱-过盐渍土的氯盐、硫酸盐相互交替存在，地面2 m以下土层为饱和水状态，属于软塑硬塑状，地基承载力70～120 MPa，地基强度低透水性差。全线共利用砾石桩作深层处理23.4 km，约165万延米。设计的具体尺寸为砾石桩桩长4～10 m，平面呈正三角形布置，桩间距1.4～2 m，桩径0.5 m，砾石最大粒径80 mm，含泥量小于5%，桩顶垫层0.3 m，排水垫层厚0.5 m，路基坡脚外多布设2排桩。

从后期现场调查看，此段道路经处理后在几年的运营中使用状况良好，解决了盐渍化软弱地基的影响，基本根治了盐渍土病害。

盐渍土地基处理设计方案

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