浅谈铁路路基盐渍土地基处理施工技术

发表时间:2020/2/26   来源:《建筑学研究前沿》2019年21期   作者:张巧云
[导读] 盐渍土是一种含有盐分的土,各种盐化、碱化土壤的总称。
中铁一局集团有限公司第三工程分公司  陕西宝鸡  721000
        摘要:新建和若沿古“丝绸之路”南路、塔克拉玛干沙漠南缘延伸,所经地盐渍土分布较多,盐渍土其具有溶陷、盐胀和腐蚀等工程特征,并因此对铁路路基地基产生病害,通过对工程地点工程地质及盐渍土类型情况分析,对取土场填料含盐量,工程地点地下水等影响因素分析,在和若铁路采用超限盐渍土铲除换填合格填料和毛细水隔断层施工措施对地基进行处理,对同类盐渍土地基处理施工提供借鉴。
        关键词:盐渍土;盐胀性;地基处理;换填施工;隔断层施工
       
        
        盐渍土是一种含有盐分的土,各种盐化、碱化土壤的总称。在和若铁路沿线盐渍土分布段落较多,类型众多,在不同标段盐渍土类型也存在较大差异,盐渍土具有盐胀性和腐蚀性对铁路路基、混凝土结构物等设施带来危害,甚至影响铁路行车安全。为减少盐渍土的危害,因此对盐渍土地基进行处理十分必要。
        1工程概况
        新建和田至若羌铁路沿线盐渍土地层广泛分布,主要为不同强度的亚硫酸盐、硫酸盐、氯盐、亚氯盐。盐渍土地区处理措施为铲除地表超限盐渍土土层,换填C组及以上填料,并设置毛细隔断层等。和若铁路DK85+300~DK85+800段为盐渍土路基地基处理。
        工点范围内岩性主要主要为地表覆盖第四系上更新至全统冲、冲击粉土、细砂、细圆砾土。其中细砂(Q3-4al4+pl4)分布于地表,厚度5~15,m,Ⅰ级松土。松散,潮湿,б0=40~90kPa;稍密,潮湿,б0=120kPa,饱和,б0=100kPa;中密,饱和,б0=120kPa。粉土(Q3-4al2+pl2)下伏于细砂或呈透镜体赋存于细砂层,层厚0.5~6.4m,Ⅱ级普通土,稍密,饱和,б0=100kPa。细圆砾土(Q3-4al6+pl6)下付于粉土层,厚度大于5m,Ⅱ级普通土,饱和。稍密,б0=300kPa,中密,б0=400kPa。
        该段路基地下水为第四系孔隙潜水,水位埋深0.5~2.0m。盐渍土类型为强亚硫酸盐盐渍土,超限土层厚度0.25~0.5m。
        2盐渍土的工程特征
        铁路路基在盐渍土分布较多的地区,鼓胀、裂缝、变形等路基病害最可能与盐渍土的溶陷、盐胀性有关,鉴于和若铁路路基填料类型,根据设计资料显示,设计单位前期勘察详细查明沿线盐渍土的含盐程度、岩性、性质、分布范围及土层的物理力学特征,主要考虑盐渍土的盐胀性对铁路设施的危害。盐渍土发生盐胀的主要原因是填料中Na2SO4在温度低于32.4℃时,与水分结合形成Na2SO4?10H2O导致体积增大,引起路基本体膨胀,对铁路路基产生破坏。
        3地基处理措施
        盐渍土路基病害是由于填料易溶盐含量、毛细水等多因素综合作用的结果,因此在治理盐渍土路基地基必须消除这些因素的一个或几个。针对本工程地质情况为强亚硫酸盐,路基以后产生病害以盐胀为主,设计措施为铲除地表0.5m厚超限盐渍土,换填C组及以上填料,基底处理宽度为坡脚外2.0m,地面以上1.2m处设置毛细水隔断层,隔断层采用一层多向加筋格栅170KN/m复合600g/m2两布一膜,复合土工膜上、下各设5.0cm厚中粗砂垫层。
        4主要施工技术
        4.1换填施工
        4.1.1施工流程
        施工准备→测量放样→铲除超限土→分层填筑换填料碾压→隔断层施工。
        (1)施工准备。1)施工前对换填土层范围、深度及地质条件进行核对,核对方法满足原位测试规程的要求,现场核对与设计文件不符时,及时报设计单位处理。2)对设计换填料场填料进行易溶盐检测,检测结果满足铁路路基对土层容许易溶盐含量的要求(表1)。3)换填开挖前,做好开挖基坑边缘四周截排水措施。
        
        
        (2)测量放样。在开挖前由测量人员根据设计文件对盐渍土地基处理换填段进行测量放样,确定施工范围。
        (3)铲除超限盐渍土。根据换填范围确定分段开挖长度,利用挖机开挖,运输车将弃土运转至弃土场施工。按设计换填深度开挖基坑后,请现场设计单位工作人员对现场地质条件进行核查,并签署地质核查确认文件。
        (4)分层填筑换填料碾压。1)换填填筑运输车从取土场拉料至现场摊铺,机械精平,压路机按照施工参数进行碾压。2)换填按照路基横断面、分层填筑,虚铺厚度根据前期标段同类填料路基试验段工艺参数确定的松铺厚度、碾压遍数、含水率等。碾压顺序由两侧向中间,由低到高的原则进行。区段衔接处互相重叠压实,沿线路纵向行与行重叠宽度不小于40cm,前后相邻两区段纵向搭接长度不小于2m,上下两层接头处错开3m,碾压无死角,确保碾压均匀。表面平整度及横坡满足规范及设计要求。3)每层碾压完毕后按照验标要求的检测方法及频次进行检测验收,达到设计及验标要求后,经监理签认后再进行下一层填筑,直至回填至设计铺设隔断层下中粗砂标高。
        (5)隔断层施工。1)换填填筑至设计标高后,中粗砂垫层施工前对换填表面进行整平和碾压,并根据设计要求填筑横坡,横坡坡度满足设计要求的4%。2)按设计要求铺5cm厚中粗砂垫层,碾压密实。3)在中粗砂上铺设一层多向加筋格栅170KN/m复合600g/m2两布一膜复合土工膜,土工膜沿线路方向铺设,铺设应平顺,复合土工膜的连接采用纵横向搭接,铺设时为保证土工膜施工质量,铺设期间采用沙袋固定,并与下承层密切,不应有褶皱扭曲。4)复合土工膜严禁机械设备直接在土工合成材料上行走作业。5)复合土工膜铺设完毕后及时报现场监理工程师验收,合格后及时在土工膜上铺设5cm厚中粗砂,以免阳光直射紫外线照射加速土工膜老化。
        4结束语
        盐渍土地基病害是盐渍土地区工程建设的主要问题,本文阐述了影响盐胀的因素包括土的含盐量、含盐类型、毛细水作用及温度等。和若铁路DK85+300~DK85+800段为盐渍土路基地基处理,地下水位为第四系孔隙潜水,盐渍土类型为强亚硫酸盐盐渍土,采用换填+复合土工膜隔离层进行盐渍土地基处理,从而消除盐渍土的盐胀性,保证工程质量、安全满足要去,且该处理措施施工速度快、现场操作简单,处理效果明显。
        参考文献
        [1] 铁路工程地基处理技术规程(TB10106-2010).
        [2] 客货共线铁路路基工程施工技术规程(Q/CR9651-2017).
        [3]马晓东,简俐.浅谈典型场地盐渍土地基的病害特征及治理对策.西部探矿工程2017(5).
        [4]戴荣里.盐渍土地基处理施工技术.建筑技术2017(11)48.
        [5]王海春,井浩.硫酸盐渍土盐胀机理及抑制措施.青海大学学报(自然科学版),2006(4).
        
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