鹽漬土地區(qū)路基設(shè)計原則規(guī)定

鹽漬土填料的容許含鹽量與壓實度

(1)氯鹽漬土及亞氯鹽漬土的容許含鹽量。氯鹽漬土容許含鹽量的確定，是考慮夯實時應達到要求的壓實度和固體鹽分能完全溶解，即土順粒間的空隙中不夾有鹽分結(jié)晶速一基本概念出發(fā)的。氯鹽漬土的最大容許含鹽量采用輕型擊實標準時為5%～ 8%，采用重型擊實標準時為3%～ 6%。但在過干地區(qū)，因為鹽分在此地區(qū)只發(fā)生部分溶解，所以該地區(qū)氯鹽潰土的合鹽量可以容許超對上述限制，在一定條件下，甚至可以直接用純鹽來筑路。亞氯鹽漬土與氯鹽漬土性質(zhì)相似，故對其中的氯化物鹽類的容許含鹽量可阻采用與氯鹽漬土相同的標準，但對其中的硫酸鹽的含量則應限制在不超過2%為宜。

(2)硫酸鹽漬土及亞硫酸鹽漬土的容許含鹽量。硫酸鹽在土體中由于鹽分狀態(tài)的轉(zhuǎn)變產(chǎn)生的鹽脹作用比較嚴重，因此這兩種鹽漬土的硫酸鹽含量應不超過1%～ 2%，一般公路不超過2%，高等級公路不超過1%。

(3)碳酸鹽漬土的容許含鹽量。碳酸鹽漬土對路基土體密度的有害影響，主要是浸水后發(fā)生的膨脹作用，故在一般情況下，其含鹽量不宜超過0.5%。

(4)鹽潰土作為路基填料的分類。如上所述，鹽演土作為路基填料的可能性，首先與所含易溶鹽的性質(zhì)和數(shù)量有關(guān)，其次與所在自然區(qū)域的氣候、水文和水文地質(zhì)條件有關(guān)，此外也與土質(zhì)和遭路技術(shù)等級有關(guān)。

(5)鹽漬土填料的壓實度。加大夯實功能，可以提高鹽演土路基的壓實度。一般鹽潰土路基的壓實度應盡可能提高一些，以防止鹽分的轉(zhuǎn)移和保證路基的穩(wěn)定。

隔斷層

為防止路基凍脹、翻漿、鹽脹及再鹽漬化，如提高路堤或降低地下水位的措施不經(jīng)濟或不可能時，可以在路堤下部設(shè)置毛細水隔斷層。隔斷層一般可以用粗粒的滲水材料修筑，也可以用瀝青、土工布等不透水材料修筑。如用粗粒的滲水材料修筑時，其厚度視所用填筑材料的顆粒大小而定。即相當于毛細管水在該土層的上升高度加一安全高度，材料顆粒越粗者厚度可越小，安全高度一般可采用0.15m，而在潮濕地區(qū)可采用0.3m。為防止粗粒材料隔斷層失效，應在隔斷層的頂面及底面各鋪一層反濾層。隔斷層應盡量設(shè)置在路基的中部或底部，在硫酸漬鹽土及亞硫酸鹽漬土地段，為防止鹽脹，更應當放低一些。當隔斷層設(shè)置在路基底部時，考慮下沉和淤塞所造成的影響，其厚度要適當大一些。

路基排水

鹽漬土地區(qū)路基應該能保持排水暢通，不致因積水使土質(zhì)發(fā)生不利的變化。在地面水的排除有保證及地下水位不高的情況下，弱鹽漬土、中鹽漬土的路基寬度、路拱形狀及邊坡陡度可以按一般路基進行設(shè)計。為保證路基穩(wěn)定，應防止路基附近積水。當兩側(cè)有取土坑時，可以利用取土坑進行橫向和縱向排水。當兩側(cè)無取土坑時，宜設(shè)置縱向排水溝進行排水。取土坑與路基邊坡坡腳之間設(shè)置不小于2m的天然護坡遭。取土坑的坑底離最高地下水位不應小于0.15～ 0.20m?？v向排水溝應有0.2%以上的縱坡，取土坑坑底向路堤外應有2%～ 3%的橫坡。當根據(jù)地形設(shè)置必要的橫向排水溝時，兩排水溝之間的距離不宜大于0.3～ 0.5km。地下水位高，地形有利時，可于路基旁側(cè)設(shè)置降低地下水位的排水溝，并將水引至路范圍以外。一般情況下，地面排水系統(tǒng)可蹦與降低地下水位的排水系統(tǒng)臺并設(shè)置。但如地表徑流大，則宜分開設(shè)置，以免抬高地下水位或沖毀降低地下水的排水溝，影響路基穩(wěn)定 。2100433B

(1)對于有可能對能遭受洪水沖淹的低洼地區(qū)，以及經(jīng)常處于潮濕或積水的強鹽漬土、過鹽漬土或鹽沼地帶;對于大范圍的硫酸鹽漬土地帶，路線應盡可能繞避。不能繞避時，應考慮以最短的距離通過。

(2)在一般鹽漬土地區(qū)或小面積島狀零星分布的鹽潰土地帶，路線應盡可能地選擇在地勢較高、含鹽量較小、地下水位較低、地表水排除不困難、通過距離最短、距滲水性土產(chǎn)地最近的地方通過。

(3)在一般情況下，鹽漬土地區(qū)路基宜采用有適當高度的路堤，而不宜采用路塹形式 。

設(shè)置隔離層法

在路基內(nèi)設(shè)置隔離層，防止水分進入路基上部。如果只是隔斷毛細水，可用粗粒滲水材料修筑；如果同時要求隔斷毛細水和汽態(tài)水，則可用瀝青、土工布等不透水材料修筑。隔離層的埋置深度，對高等級公路要滿足減少鹽脹、凍脹的要求，同時考慮經(jīng)濟性和耐久性，一般以不小于1.0～ 1.5 m為宜。隔斷層是處治路基鹽脹最有效、最簡便的措施，應優(yōu)先考慮采用。

提高路基法

提高路基高度以減少進入路基上部的水分和鹽分，施工簡便，亦是最常用的措施。但要注意的是，如果提高高度不足，則效果不佳，若提高太多，也存在縱面隨之調(diào)整問題。當凍深大于1 m，粉質(zhì)亞粘土硫酸鹽漬土路基要高出地下水位6～ 7 m才能有效防治鹽脹。因此，如果使路基產(chǎn)生鹽脹的水分中汽態(tài)水占有較大比重，則不宜單純采用此法。

降低地下水位法

降低地下水位，以減少進入路基上部的水分和鹽分。與上法類似，地下水位需降到一定的深度才有較好效果。如果產(chǎn)生鹽脹的水分中汽態(tài)水占有較大比重，亦不宜單純采用此法。

化學處理鹽漬土法

對路基上層的硫酸鹽漬土進行化學處理，使土中的易溶鹽成分和性質(zhì)發(fā)生變化，從而不再產(chǎn)生鹽脹或減輕鹽脹。所用的摻加劑，效果明顯的有：

由鹽漬土溶蝕引起的路基破壞

由溶蝕引起的路基破壞主要包括由于鹽漬土浸水后土中鹽分溶解、流失等導致地基出現(xiàn)的濕陷、洞穴等情況而引起路基出現(xiàn)沉降，甚至坍陷等的破壞現(xiàn)象。

這類破壞現(xiàn)象的出現(xiàn)主要與鹽漬土地基含水量的變化有關(guān)，即地基所處區(qū)域水環(huán)境的改變。當?shù)鼗幱诟稍餇顟B(tài)時，鹽漬土中的各類鹽以固體、晶體或二者混合物的形式存在，其強度滿足地基承載力的要求，路基處于穩(wěn)定狀態(tài)。當由于地下水位升高或毛細現(xiàn)象使得鹽漬土地基含水量增大時，地基當中的可溶鹽分將溶解在水中，并隨著水分的移動而流失，使得地基土的組成顆粒減少，各土粒間的間距增大，從而導致其顆粒間的聚合力減小，進而使地基的抗剪強度降低，最終導致其上的路基發(fā)生變形失穩(wěn)，出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象，嚴重者造成路基坍陷。

由鹽漬土的松脹性和膨脹性引起的路基破壞

由鹽漬土的松脹性和膨脹性引起的路基破壞主要包括路基的不均勻沉降、路肩及邊坡土體變松等路基失穩(wěn)現(xiàn)象。

這類破壞大多發(fā)生在以硫酸鹽為主的鹽漬土地區(qū)。該類破壞的發(fā)生主要與地基土溫度的變化密切相關(guān)。硫酸鹽的溶解度對溫度的變化十分敏感，隨著地基溫度的降低，液態(tài)的鹽溶液達到過飽和狀態(tài)，鹽分以結(jié)晶體的形式從溶液中析出，單位體積比溫度降低前有所增大，出現(xiàn)鹽脹現(xiàn)象；當溫度回升時，溶液的溶解度增大，硫酸鹽結(jié)晶體又溶解于溶液中，使得鹽漬土體積縮小。溫度場的循環(huán)使得地基土不斷地處在膨脹—收縮—膨脹的循環(huán)變化過程中，使得土體由于結(jié)構(gòu)破壞而變得松散，造成土體孔隙率的增大、抗剪強度的減小及承載力的下降，引起上部路基的不均勻沉降，導致路面出現(xiàn)鼓脹、裂縫等破壞現(xiàn)象。同時，當?shù)鼗梁枯^小時，土體中所含的固體硫酸鹽在低溫時吸水結(jié)晶，體積增大；當溫度升高時，脫水變成粉末狀固體，使其體積縮小。通過不斷的循環(huán)，使土體出現(xiàn)變松的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象往往影響路基穩(wěn)定。

對于碳酸鹽而言，其對土體膨脹性的影響往往更加復雜。當碳酸鹽漬土處在潮濕狀況下時，薄膜水和鈉離子所引起的交換作用很強烈，若鹽漬土中含有大量的吸附性陽離子，在遇水時由于膠體顆粒和吸附性陰離子相互作用，在膠體顆粒和黏土顆粒周圍形成結(jié)合水薄膜，進而減少了各顆粒間的粘著力，使其互相分離，引起土體膨脹，導致路基的不均勻變形。

道路鹽脹病害的發(fā)展是低溫鹽脹的累積過程。相關(guān)研究表明：從每年的秋季開始，隨氣溫的逐步降低，路基土中的硫酸鹽逐漸結(jié)晶而析出，導致土體的體積增大，其體積在垂直方向的增量就是鹽脹量。隨著地溫降到一年的最低點，鹽脹量達到峰值，路基的變形進入最嚴重階段。隨著氣溫的回升，鹽的溶解度逐漸增大，土體的體積減小，鹽脹程度隨之降低，但路基的變形恢復過程是不可逆的。因此，雖然隨著溫度的升高，土體的鹽脹程度有所降低或完全回落，但變形對路基的破壞卻不能恢復，隨著時間的增長，路基病害也在逐年加劇。

由鹽漬土做路基填料引起的路基破壞

這類破壞主要包括由鹽漬土路基填料引起的凍脹而造成的路基翻漿和由雨水沖刷而引起的邊坡失穩(wěn)而導致的路基破壞。

路基由于翻漿而發(fā)生的破壞主要與鹽漬土的含鹽量和冰點有關(guān)。對氯鹽漬土而言，當含鹽量在一定范圍內(nèi)時，由于冰點降低、水分聚流時間加長，則對凍脹有加劇作用。但含鹽量更多時，由于冰點降低多，路基將不凍結(jié)或減少凍結(jié)，從而不產(chǎn)生凍脹或只產(chǎn)生輕微凍脹。硫酸鹽漬土對凍脹具有和氯鹽漬土類似的作用，但冰點降低不如氯鹽漬土多，影響不如氯鹽漬土顯著。碳酸鹽漬土由于透水性差，對凍脹具有一定的減輕作用。

氯鹽漬土，當含鹽量在一定范圍內(nèi)時，不僅可加重凍脹，也可加重翻漿，這是因為氯鹽漬土不僅聚冰多，而且液、塑限低，蒸發(fā)緩慢。當含鹽量更多時，也因不凍結(jié)或減少凍結(jié)而不翻漿或減輕翻漿；硫酸鹽漬土，在降低冰點方面，其作用和氯鹽漬土類似，也可加重翻漿，但不如氯鹽漬土顯著；春融時，結(jié)晶硫酸鈉脫水也可起到加重翻漿的作用。

另一方面，由雨水沖刷引起的邊坡失穩(wěn)而導致的路基破壞主要由鹽漬土路基（主要是邊坡）鹽分的溶蝕和退鹽作用造成。鹽漬土路基受雨水沖刷，邊坡表層鹽分被溶解沖走，溶鹽流失后邊坡表層土體變松，使得其他細顆粒更加容易被沖走，在路基邊坡和路肩上會出現(xiàn)許多細小沖溝，加劇了坡面侵蝕的發(fā)生，情況嚴重者將導致邊坡失穩(wěn)。同時，隨著邊坡侵蝕的進一步發(fā)生，降水的入滲量和入滲深度也進一步增加，松脹和膨脹作用將破壞土的結(jié)構(gòu)，對鹽漬土路基的穩(wěn)定性非常不利，會導致路基濕陷、塌陷等病害的發(fā)生。

由毛細水攜鹽上升對路基造成的破壞和影響

鹽漬土的鹽分溶解度隨溫度升高而增大，甚至可以使固相鹽變?yōu)橐合帑}。鹽漬土地區(qū)的土中含水溶解鹽，經(jīng)蒸騰作用提升水分由地表揮發(fā)，鹽分卻存留下來，隨時間推移越聚越多。當溫度下降，空氣相對濕度增加，鹽吸水分子尤其是硫酸鈉吸水分子膨脹，從而導致路面結(jié)構(gòu)破壞。除毛細水攜鹽上升外，還有一種水攜鹽上升（被稱為氣態(tài)水），但它攜帶鹽上升的速度緩慢，是看不見摸不著的，最終鹽要聚集到路基上層，滲入并破壞路面，影響公路交通。鹽漬土路基毛細作用誘發(fā)路基災害示意見圖1 。

(1)鹽土。鹽土是指以含有氯鹽及硫酸鹽為主的鹽漬土。往往是地下水位很高時，水中的鹽分由于毛細管作用，經(jīng)過蒸發(fā)而聚集在土的表層。在草原和荒漠中的洼地，由于帶有鹽分的水流入，經(jīng)過蒸發(fā)而形成鹽土。

(2)堿土。堿土是由鹽土因地下水位降低而形成或由地表水的滲入多于土中水的蒸發(fā)時形成。

(3)膠堿土(龜裂粘土)。膠堿土生成于荒漠或半荒漠的地形低洼處，大部分是粘性土或粉性土，表面平坦，不長植物，干燥時非常堅硬，干裂成多角形，潮濕時立即膨脹，裂縫擠緊，成為不透水層，非常泥濘 。

針對鹽漬土的特點和工程性質(zhì)，在線路工程設(shè)計過程中，當路線通過鹽漬土地區(qū)時，應查明沿線不同類型鹽漬土的分布范圍、含鹽特征及地面水、地下水等情況。在鹽漬土地區(qū)修筑線路宜以路堤通過，當受條件限制采用路塹時，應進行超挖并回填滲透性土。對填方路基，應控制填料的含鹽量和壓實密度，鹽漬土路基高出地下水位的最小高度應根據(jù)鹽漬土的類型，線路等級，結(jié)合毛細水上升高度、凍脹深度及安全高度三個因素確定。鹽漬土地區(qū)路基應進行合理的排水組織設(shè)計，保證排水暢通，防止因積水使土中鹽漬發(fā)生不利的變化。鹽漬土路基防治措施主要包括排除地面水，降低地下水和排水，提高路基，換填滲水性土，鏟除地表鹽漬土、設(shè)置毛細水隔斷層等防治措施。在降雨較多地區(qū)，可在路基表層設(shè)封閉層，以防雨水下滲至路基體內(nèi)，產(chǎn)生溶蝕。修筑線路的路肩及邊坡均應采取加固措施，或加寬路基以保證路基的有效寬度 。

在鹽漬土地區(qū)修筑的路基。鹽漬土是深1m的地表土層內(nèi)易溶鹽含量大于0.3%的土地。有濱海鹽漬土與內(nèi)陸鹽漬土之分。中國以內(nèi)陸鹽漬土為主，主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、青海、甘肅、寧夏等地。鹽漬土因含鹽性質(zhì)及環(huán)境條件的不同，對路基的危害性也不盡相同。如氯鹽漬土易遭溶蝕而產(chǎn)生濕陷、坍塌等病害，但在干燥條件下，氯鹽卻可起黏固作用；硫酸鹽漬土在氣溫下降時，因硫酸鹽結(jié)晶結(jié)合，一定數(shù)量的水分子而膨脹，產(chǎn)生鹽脹現(xiàn)象；碳酸鹽漬上遇水膨脹，且泥濘不堪。用鹽漬土做路基填料，其含鹽量應在容許范圍之內(nèi)。路基排水系統(tǒng)應暢通，以避免路基附近積水。鹽漬土路基高出地下水位的最小高度應滿足規(guī)定要求，以避免凍脹、翻漿和再鹽漬化。為保證路基穩(wěn)定，還可根據(jù)鹽漬土的土類及含鹽量的多寡以放緩邊坡 。