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盐渍土路面设计及结构规范

【摘要】:盐渍土地区路面设计,必须满足防止盐胀的要求。但对县乡道路,如因投资少,没有能力对路基进行处理时,E0值不一定强求达到30 MPa以上,可根据路基填土选取,进行路面设计。表2.16盐渍土地区E0参考值/MPa2.路面结构设计路面结构可由面层、基层、底基层、垫层组成,结构层类型与厚度设计,遵循现行《公路沥青路面设计规范》或《公路水泥混凝土路面设计规范》进行。拦水带与急流槽设置按有关规定设计。

盐渍土地区路面设计,必须满足防止盐胀的要求。应根据不同等级公路的使用功能及气候、水文、地质、材料等条件,结合当地实践经验,进行路基路面综合设计。高速公路、一级公路的路面设计,应彻底消除由盐渍土而引起的道路危害,达到平整、坚实、抗滑、耐磨、稳定、耐久,满足高速行驶、安全可靠、快捷舒适的服务要求。二、三、四级公路以达到基本消除盐渍土病害,延长路面使用与养护周期为目的。

路基必须处于干燥或中湿状态,满足规定的强度和稳定性。路基的干湿状态按行业标准《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)中有关规定确定。路面材料选取,应考虑材料中盐类和盐渍化程度,不致对路面结构产生不利影响。

盐渍土地区路面设计,应重视结构层基层材料的选取,常用的基层材料一般有水泥稳定沙砾、石灰稳定土、石灰工业废渣稳定土、级配碎石、级配砾石或天然级配沙砾等。基层材料(集料)的盐分应严格控制,因为稳定土或级配材料含盐过多对路面基层有不良影响,用石灰、水泥做稳定土时,土中氯盐(NaCl)含量不宜超过3%,硫酸盐(Na2SO4)含量不应超过0.25%,碳酸盐(Na2CO3)含量不宜超过0.5%。

1.土基回弹模量

盐渍土地段一般都做特殊路基设计,处理后的路床要求达到干燥和中湿状态,保持路基应有的强度和稳定性。因此,土基回弹模量(E0)值都有可能得到提高。行业标准《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2017)规定高速公路、一级公路E0值应大于35 MPa,其他公路E0值大于30 MPa。要求国道、省道干线公路满足上述规定,有利于确保路基路面质量。但对县乡道路,如因投资少,没有能力对路基进行处理时,E0值不一定强求达到30 MPa以上,可根据路基填土选取,进行路面设计。

盐渍土地区的土基回弹模量E0值应通过现场实测法、室内试验法,结合查表法或关系换算法确定。不具备实测或试验条件时,在干旱与过干旱区,表2.16可供参照选用。

表2.16 盐渍土地区E0参考值/MPa

2.路面结构设计

路面结构可由面层、基层、底基层、垫层组成,结构层类型与厚度设计,遵循现行《公路沥青路面设计规范》或《公路水泥混凝土路面设计规范》进行。

半刚性基层具有板体性良好和承载能力较大的特点,对抑制盐胀变形,保持路面平整有良好作用。盐渍土地区二级及二级以上公路应优先选用半刚性基层的路面结构方案。半刚性基层厚度不应小于 20 cm;在土基回弹模量或原有路面弯沉值差异较大的路段,厚度宜采用 25~30 cm;高速公路、一级公路宜采用路基全宽式半刚性基层,厚度可30~45 cm。

水泥稳定沙砾或级配砾石层的集料中,易溶盐中的钠盐对公路工程危害性较大,可产生路基路面盐胀、溶陷变形和结构物的腐蚀作用,因而规范对钠盐的容许含量提出较严要求。易溶盐允许含量应按表2.17规定控制。水泥稳定沙砾基层的水泥剂量及其抗压模量值宜通过试验确定,但水泥剂量不应大于6%。

表2.17 路面基层集料易溶盐容许含量

盐渍土地区由于水文、地质条件较差,地基比较软弱,自20世纪80年代起,干线公路上路面基层普遍选用水泥稳定沙砾或石灰、水泥稳定土,取得较好的效果。半刚性基层对抑制盐胀变形保持路面平整有良好的作用,因此干线公路在目前尚无新的更有效的基层结构情况下,应优先选用水泥稳定沙砾基层。在县乡、团场三、四级公路,如砂石材料奇缺,也可选用石灰土或其他加固土材料作基层。

盐渍土地区路面结构应考虑防止水的危害。在潮湿地带低填路堤或挖方路段,宜设置沙砾垫层或隔断层,以隔断毛细水进入底基层。对高速公路、一级公路路面基层表面应设置沥青下封层,其他公路必须喷洒透层沥青。

盐渍土地区路面结构除满足强度要求外,还应考虑防水抗盐。面层宜用沥青混凝土或沥青表处结构,并尽量满铺,以防雨雪水下渗;基层应以半刚性结构为主,以增强路面的刚度,减少盐胀危害;垫层应以当地材料为主,可用沙砾或风积沙。风积沙有很好压密性、隔水性和较高的承载能力,有条件的应尽量应用风积沙以提高路基整体强度,减薄基层或底基层厚度,减少远运材料。

3.路面排水与路肩加固

1)路面排水

一二级及二级以下公路,水由路面横坡经边坡或边沟排除;高速公路、一级公路,一般路堤可采用横向分散排放方式,高填路堤或路堤下部用盐渍土填筑的路段,应采用设置拦水带、急流槽集中排放方式。拦水带与急流槽设置按有关规定设计。

对于高速公路、一级公路的中央分隔带,为保证路面水不致渗入路基内,在西北盐渍土路段一般用现浇或预制水泥混凝土板或沥青表处封闭,使水沿两侧横坡排至路基外,超高段中央分隔带用混凝土板封闭后,有的加设开口明槽或浅碟式、三角排水沟、雨水井和地下横向排管设施,将水排出路基。西北地区干旱少雨,一般路段绿化条件差,如公路通过绿洲或穿越城镇区路段需设绿化带时,则应设地下排水系统,并在行车道左侧隔断层以上用土工膜作封隔措施。

2)路肩加固

高速公路、一级公路的路缘带硬路肩其结构层厚度宜与行车道部分相同。一般公路用细粒土填筑的路基,其路肩应硬化。二级公路的路面底基层、垫层应铺至路基同宽,路肩采用沥青表处封闭,或水泥混凝土硬化。三、四级公路路面底基层、垫层宜铺至路基同宽,路肩可采用沥青表处或砾石土硬化。

盐渍土地区公路路肩部分应予加固,为简化施工工序,高速公路、一级公路路肩部分宜与行车道结构相同;雨量大或降雨集中的地区,宜在路缘、路基边坡处加设拦水带、急流槽。二、三级公路的路肩也应封闭。单车道四级公路的路肩可用砾石土硬化。