盐渍土地区的路面养护技术

时间:2022-04-08 05:12:34

盐渍土地区的路面养护技术

摘要:阐述了盐渍土地区的主要工程特性,针对工程特性产生的病害,就如何消除盐渍土对路面的负面影响提出了防治措施,从而积累盐渍土地区路面养护工艺,促进道路病害防治方法的研究。

关键词:盐渍土 路面 养护技术

一、引言

盐渍土的主要特征是土中含盐,其中的易溶盐在水存在的情况下能够结晶或溶解,与建筑材料发生反应,并造成体积的膨胀或收缩,这种不稳定的状况使盐渍土具有特殊的物理力学性质及化学性质,使构筑物发生腐蚀,以至强度降低,甚至完全松散坍塌,严重影响了公路的服务水平和使用寿命。更为重要的是,在重盐渍土地区,就地取材的盐渍土公路极易发生翻浆、盐胀等病害,水泥混凝土构件易被腐蚀,这些病害严重影响了公路的正常运行和寿命,也带来诸多的养护维修难题和大量的养护经费开支,本文通过了解盐渍土的工程的特性对盐渍土路面提出了养护措施。

二、盐渍土的工程性质

(1)盐胀性

相对于常见的几种易溶盐,硫酸盐的膨胀性最强,氯盐次之。干旱地区日温差较大,由于温度的变化,硫酸盐的体积时缩时胀,致使土体结构疏松。在冬季温度下降幅度较大,可产生大量的结晶,使土体剧烈膨胀。碳酸盐含大量的吸附性阳离子,遇水便与胶体颗粒相作用,在胶体颗粒和粘土颗粒周围形成结合水薄膜,不仅使土颗粒间的内聚力减小,而且引起土体膨胀。

(2)溶陷性

盐渍土中所含的易溶盐类成为土颗粒之间胶结物的主要成分,干燥状态下它具有强度高、压缩性小的特点,但遇水后,可溶性盐类溶解,土体在荷载或自重作用下下沉,此即是盐渍土的溶陷性。

(3)腐蚀性

①对混凝土的侵蚀性

盐渍土及其地下水对混凝土的侵蚀性有3种类型。

a溶出型侵蚀是指地下水中游离的碳酸根、碳酸氢根等负离子在一定条件下与混凝土表面的碳酸钙或氢氧化钙等作用,生成可溶性的碳酸氢钙而导致混凝土强度降低。特别在强透水土层中,地下水补给源中含有碳酸盐类时,易发生溶出型侵蚀。

b 酸性结晶蚀主要是地下水的硫酸根离子与混凝土中的铝酸三钙作用生成钙矾,使混凝土强度丧失。

c 碱蚀是指当碱溶液NaOH浓度较大,且有二氧化碳存在时,NaOH渗入混凝土孔隙,形成具有10个结晶水的碳酸钠,其体积可为原来的2.5倍,对混凝土强度同样会造成一定的危害。

②对金属的腐蚀性

由于土壤中盐离子的存在,地下金属管线受到不同程度的腐蚀,在我国以氯盐为主的海滨盐渍土壤中,钢质输油管线虽然都经过普通石油沥青涂层防腐,但是仍不能完全避免腐蚀的发生,对道路常用的钢筋等材料也具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用。

(4)水稳性

水对盐渍土的稳定性影响很大,在潮湿的情况下,一般均表现为吸湿软化,使稳定性降低。一般在干旱缺水的情况下,可以用超氯盐渍土修路基,但在路基土中硫酸盐和碳酸盐的含量不能过大,否则由于松胀作用和膨胀作用,将破坏土体结构,降低其密度和强度。

(5)压实性

当土中的含盐量增大时,其最佳密度逐渐减小,当含盐量超过一定限度时,就不易达到规定的标准密度,导致土体无法压实,容易产生沉降。

(6)力学性质

在一定含水量的条件下,因土粒中含有盐分,使土粒间的距离增大,而内聚力及内摩擦角则随之减小,土体的强度降低。因此,盐渍土的强度与含水量关系密切,含水量较低且含盐量高时,土的强度就越高,反之较低。

(7)毛细水作用

盐渍土中有害毛细水的上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐渍化,进而使土的强度降低,产生盐胀、冻胀等病害。影响毛细水上升高度和上升速度的主要因素是土的粒度成分、土的矿物成分、土颗粒的排列和孔隙的大小以及水溶液的成分、浓度、温度等。土的粒度成分对毛细水上升高度的影响最为显著,一般来说,颗粒越细上升高度越高。

三、盐渍土地区公路路面的养护与维修技术

3.1沥青路面

3.1.1裂缝修补技术

适用于盐渍土地区发生轻度网裂的沥青路面。

施工步骤为扩缝、清洗、清缝、干燥、灌缝。清洗时须采用清洁水源,待裂缝干燥后用洁净的压缩空气吹除缝内杂物,必要时可重复清洗。具体施工工艺参照相关规范。

3.1.2稀浆封层

适用于盐渍土地区面层轻度损坏的沥青路面,可迅速解决短期内路面失平问题。

施工工序为清扫路面、面层除盐、封层施工、撒细砂养护。具体施工方法可参照有关规范。

3.1.3面层除盐技术

(1)水洗法

用高压水枪冲洗,待路面干燥后即可摊铺。适用于清洁水源充足的盐渍土地区。

(2)机械磨除

在路表铣刨,磨除盐分后清扫路表。

3.1.4局部铣刨

适用于路面因盐胀病害而局部鼓起的沥青混凝土类面层。

用铣刨机局部铣削,铣除局部鼓起的面层部分。具体施工工艺参照相关规范。

3.1.5局部换填法

适用于因易溶盐的作用导致面层损害严重的沥青混凝土路面。

主要施工工序为开槽、凿除、清扫、拌料、摊铺、碾压、整修、溜边、涂粘层油。根据同济大学试验路观测结果,修补材料推荐选用适合盐渍土地区特殊地质环境的冷铺沥青混合料。具体施工工艺参照相关规范。

3.2水泥混凝土路面

3.2.1灌浆补强技术

适用于面层板下局部脱空,但面层尚未出现断裂等结构性破坏的水泥混凝土路面。

在经检测确定的病害路面上钻孔至脱空部位,将配置好的浆液使用专用的压浆设备压入脱空区。浆液的组成多为水泥+粉煤灰+水玻璃。具体施工方法参照相关规范。

3.2.2局部换填复面补强法

适用于面层板下局部脱空,面层已出现局部碎裂破坏的水泥混凝土路面。

使用锯切机将已损坏的路面铺装层挖除(锯切面距碎裂区边缘至少20cm),彻底清除下部已松动的材料,填入抗病害能力强且强度满足设计要求的修补材料,压实后再恢复水泥混凝土面层。具体施工方法参照相关规范。

四、结语

随着我国西部建设的发展,公路建设逐渐向边远和偏僻地区扩展,盐渍土地区经过的公路里程日益增长、等级不断提高,面临的盐渍土病害问题会越来越多,希望本文提出的这些养护措施能对盐渍土地区今后的公路养护到一定的指导作用。

参考文献:

[1]JTJ 073.1-2001. 水泥路面养护技术规范[S]. 北京: 人民交通出版社,2001

[2]王小生,章洪庆,薛明,等.盐渍土地区道路病害与防治[J].上海:同济大学学报,2003.10,31(10):1178—1182.

[3]李治新.盐渍土地区公路养护与环境评价[D];长安大学,2009.

上一篇:经济社会发展中应注重对运输经济问题的研究 下一篇:浅谈桥梁冬季混凝土施工的质量控制