摘 要：以某公路工程项目实例为依托，对盐渍土地区路基施工工艺展开分析论述。研究表明，在盐渍土地区修筑公路时，要采取有效的方法和措施，对盐渍土路基加以处理，是降低公路病害发生的有效途径之一。路基施工阶段，除了要明确技术要求外，还要做好基底处理，控制路基高度，设置隔断层并防护路肩，修建排水系统，为路基结构稳定性提供保障。
关键词：盐渍土;路基施工工艺;排水施工;
作者简介：王超（1986—），男，工程师，从事公路桥梁施工工作。;
某公路工程地处大陆性干燥气候区内，全长45.876km，公路沿线以沙丘、软土、荒地为主，局部有冲沟，地层为第四纪冲洪积物，且分布有少量的风积沙。在风积沙的路段上，砂为细砂，盐渍土路段以粉质黏土和粉土为主，表土不具备承载力，50～100cm深的土层承载力约为80kPa。本工程中，盐渍土是主要的工程地质问题，因此类土体对公路病害的影响较为明显，所以必须采取有效的措施加以处理。下面重点对该公路盐渍土路基施工工艺展开分析。
2 公路盐渍土路基施工工艺2.1 盐渍土路基处理盐渍土地区的公路病害要比普通地区多，导致这一问题的主要原因是土质、水、含盐量。基于此，在盐渍土路基处理时，可将控制的重点放在以上方面，通过结构加固、阻断水流和去除盐分的方法，能够达到预期中的处理效果。具体的处理措施如下。
2.1.1 结构加固通过增强公路的强度及稳定性，达到处理盐渍土路基的目的。可以采用的加固方法有以下几种：强夯法、挤密桩、半刚性基层、水泥稳定土等。在盐渍土地区，因公路沿线上缺少砂砾材料，所以可通过石灰或是水泥来改变盐渍土的性质。石灰或是水泥的掺入量，通过相关公式计算加以确定。施工过程中，要将含盐量较大的地表土层全部挖除，并将石灰土拌和均匀，达到规范要求的闷灰时间，含水量控制在3%～4%，略高于最佳含水量，加强压实，提高石灰稳定土的密实度[1]。施工后，要按规范要求洒水养生。
2.1.2 阻断水流当水体侵入到路基后，会导致路基软化，由此可能引起翻浆等病害，而在盐渍土路基中，还会造成盐胀。通过相应技术措施，将水流阻断，能够使上述问题得以消除，确保路基结构的稳定性。可用于阻断水流的方法有路基加高、设置隔离层。可将土工布作为隔离层，阻断毛细水及下渗水，实践表明，该方法在阻断水流方面的效果显著，土工布施工过程简单，质量易于控制，可将该方法作为阻断水流的首选措施。
2.1.3 去除盐分盐渍土地区的路基受到土体中盐分的影响，会出现盐胀、腐蚀、溶陷等问题，通过去除土中的盐分能够使上述问题得到有效解决。可用于盐渍土路基去除盐分的方法有以下几种：换填、浸水溶解、化学处治等。由于本工程中，盐渍土的含盐量相对较高，加之土层较厚，换填、浸水溶解无法达到预期中的处理效果。需要通过化学处治的方法去除盐渍土中的盐分，消除膨胀[2]。
2.2 盐渍土改良2.2.1 改良机理在对盐渍土改良时，可以选用石灰、水泥及粉煤灰的，与盐渍土充分拌和，水泥中所含的矿物质会与盐渍土中的水分发生水化和水解反应，分解物中会产生氢氧化钙及其他水化物，一部分会继续硬化，从而形成水泥石骨架，还有一部则会与土体产生相互作用，具体形式如下：
(1）当水泥发生水化现象后，形成的胶体中，氢氧化钙、钙离子和氢氧根等会呈现出共存的形态，而石灰当中的氢氧化钙成分也会产生钙离子及氢氧根。由盐渍土的性质可知，其归属于分散体的范畴，与水结合后，会表现出胶体的基本特征，即表面带钠离子和钾离子。钙离子会与钠离子、钾离子进行当量吸附交换，由此产生的最终结果是土颗粒形成土团。氢氧化钙的吸附活性较强，它的存在会促使团粒结合，进而形成稳定性较高的水泥石灰土链条状结构，可以使土团中的孔隙被有效封闭。
(2）水泥的水化反应会随时间不断深入，此时溶液当中析出大量的钙离子，其数量超出离子交换所需的量时，在碱性环境下，会与二氧化硅和氧化铝发生化学反应，进而生成结晶矿物，这种矿物质的性质较为稳定，并且不溶于水。重新结合的微结晶化合物凭借自身的化学键，经过逐步结合后，会形成结晶网状结构，土体的强度及水稳定性随之增强。
(3）当水泥的水化物与石灰中的氢氧化钙，从水中吸收到一定的二氧化碳后，便会产生化学反应，进而生成碳酸钙，由此会导致土体结团，具有粗粒化的作用，能够大幅提升土体的强度。但从效果上看，比硬凝反应差。在形成结晶的同时，析出端的铝离子带有的正电荷，会与析出的晶面相结合，而氢离子因带有负电荷，所以会与结晶面相互排斥，这样便会形成蜂窝状结构。土体中所含的矿物颗粒，被蜂窝状结构包裹后，稳定性得到进一步提升。采用石灰、粉煤灰和水泥对盐渍土改良，是物理化学共同作用的结果。
2.2.2 试验方法为从微观的角度揭示盐渍土三灰改良机理，采取如下试验方法：
(1）衍射试验。先将制作好的圆柱试件表面的碳化部分清除干净，从中心取样，将试样放入铝盒中，倒入酒精浸泡，泡好后，转入60℃的烘箱内，将试样烘干，存放在密封的塑料袋内。存储时，要将塑料袋内的空气排除干净，将试样混合均匀后，用四分法取出10g左右研磨成粉，过325目筛，得到的样品可用于衍射试验。按照规程要求开展衍射试验，得到图样后，从中选取出特征峰，由计算机自动完成物质检索，对结果进行检查，补充缺失物质的卡片，重新检索，对照检测后的图样，选取可信度高的物质做半定量分析，打印出衍射图。
(2）差热与热重试验。在计算机程序控制温度的前提条件下，测量物质与参比物间的温差随温度或是时间变化的方法称之为差热分析；在同样的条件下，测量物质的质量随时间和温度变化的方法为热重分析，该方法适用于存在量变化的物质，包括升华、蒸发、脱水、分解等。试样的制备方法与衍射试验相同，在此不做累述。
(3) SEM试验。SEM是扫描电镜的简称，这是一种微观形貌观察手段，介于投射与光学显微镜之间。通过电子束扫描样品表面，用探测器收集生成的二次电子，电信号传给显像管后经过转换，会在屏幕上呈现出物体。
2.2.3 改良效果以试验的方法，分析盐渍土的改良效果，结果如下：石灰掺入后，盐渍土与石灰发生反应生成新的物质，此时土呈现为团粒聚集状态，说明石灰对盐渍土的强度产生了提高的作用；硫酸盐与石灰发生反应后，生成其他元素，盐渍土中硫酸钠的含量降低，生成大量硫酸钙，因硫酸钙的溶解度较低，约为0.2g左右，因此，即便水渗入路基填料，也不会产生严重的溶陷病害。虽然会生成结晶硫酸钙，导致体积膨胀，但前期水化过程尚未完成，随着水化的逐步进行，盐胀问题会随之消除。
2.3 盐渍土路基施工要点2.3.1 技术要求(1）对所选的盐渍土洒水润湿，使水均匀分布于土体中，以减少改良剂撒布后的加工时间，加快施工速度，提高作业效率。当选取的盐渍土含水量过大时，可以通过摊铺晾晒的方法，降低含水量。
(2）为使改良剂能够均匀分布到盐渍土中，需要使用机械设备干拌，以1～2遍为宜。干拌后，由洒水车喷洒适量的水湿拌，此时要检查盐渍土与改良剂混合料的含水量情况，当接近最佳含水量时，可减少洒水量。当混合料的颜色达到均匀且含水量为最佳时，便可停止。
(3）当混合料拌和完毕后，可以先用平地机初平，即在拌和好的混合料上快速碾压，以1～2遍为宜，这样能够使局部不平整的地方暴露出来，之后再用平地机碾压一遍，消除不平，低洼处可以先用齿耙耙松，再用经过改良处理后的盐渍土填平[3]。
(4）当改良的盐渍土初步整平后，可用振动压路机碾压密实，作业时，若是出现松散、弹簧等现象，必须将土层翻开，换上新土加入改良剂后重新拌和，直至质量达标为止。碾压完毕后，依据规范要求，覆盖塑料薄膜，并洒水养生。
2.3.2 施工要点(1）基底处理。在路基施工前，要先对基底加以处理。通常情况下，盐渍土地区中，地表土层的含盐量比较大，故此，要将地表的植被、腐殖土及盐壳清除干净。对于湿陷性地段，必须将表层湿润的土体全部挖除后换填，确保换填的厚度达到30cm以上。填料可以选用砂砾石，以分层的方式碾压密实，达到规范要求的压实度。在本工程中，基底存在大量的盐壳和盐霜，必须清除干净，表层土的清除深度应不低于30cm，清除后基底做成横坡，按照现行规范标准的规定要求回填、压实。可以选用小型的振动压路机，对清理好的场地静压2～3遍，以避免造成土体结构破坏，导致强度下降[4]。
(2）控制路堤高度。在填方路基施工中，对路基的高度控制时，应综合考虑如下因素：水文地质、毛细水的作用高度、土体本身的盐渍化程度以及盐胀深度等。上述因素中，必须予以重点考虑是盐胀深度，这个深度有一个临界值，即临界深度，是含硫酸盐土体处于相对稳定状态的深度[9,10,11]。依据盐胀的产生原理，可将盐胀的临界深度控制在路面顶面以下150～160cm左右。除临界深度外，还要控制填料的含盐量，本工程中，用于路基填筑的材料最大粒径为20mm，其中粒径在0.5mm以下的颗粒含量不得超过5%，并且不得存在盐渍土[5]。
(3）设置隔断层。当盐渍土路基施工中选用的填料具有渗水性时，虽然毛细水在此类填料中上升的高度比较有限，能起到隔离效果，避免毛细水侵入路堤。但是填料的渗水性，无法阻止蒸发产生气态水，而这部分水会携带盐分上升，当盐分积聚到一定程度时，遇水会引起路面结构破坏[12,13,14]。因此，在盐渍土地区路基施工中，应在路堤的下部设置封闭的隔水层。可将隔水层设置于路床顶面以下100cm左右的位置处，要高于边沟的流水位，为提高隔水效果，选用土工布作为隔水层材料，并在隔水层的上方和下部铺设厚度为10cm左右的砂作为保护层，防止隔水层被破坏，影响隔水作用的发挥。要确保选用的土工布具有良好的质量，断裂强度不低于10kN‧m-1，隔水层施工中，要保证土工布的整体性，可通过黏结法连接，宽度不小于10cm[6]。
(4）路肩防护。盐渍土本身所具备的腐蚀性，会引起路肩及边坡松散，并且还可能受到雨水冲蚀，这在一定程度上加快了路肩的损害速度，一旦路肩损坏，会对路基的结构稳定性造成不利影响。应针对路肩及边坡采取有效的防护措施。在本工程中，结合实际情况，选用泥结碎石强化的方法，对路基进行加固处理，经过加固后的路肩厚度为20cm，压实度达到97%[7]。
(5）修筑排水系统。水对盐渍土路基的影响较大，为避免路基及其附近存在积水，可在路基施工中，合理布设排水系统。利用路拱横坡，将水排出路基范围，将排水沟布设置在路基两侧，与涵洞相连，形成完整的排水系统，确保水流畅通[8]。
3结语盐渍土地区的公路病害要比普通地区多，导致这一问题的主要原因是土质、水、含盐量。盐渍土具有盐胀性、腐蚀性等特点，会对路基结构产生较为不利的影响，各种病害问题的发生概率会显著增加。基于此，在盐渍土路基处理时，可将控制的重点放在以上方面，通过结构加固、阻断水流和去除盐分的方法，能够达到预期中的处理效果。
在盐渍土地区修建路基时，必须采取有效的方法处理盐渍土，并且要运用工程技术措施，确保路基施工质量[15]。未来，施工单位要加大盐渍土处理技术的研究力度，除对现有的技术加以改进和完善外，还要开发一些新的技术，从而更好地为公路工程服务。
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