新建哈罗铁路岩盐路基填筑施工技术

摘要：新建哈罗铁路穿越罗布泊盐湖区，需要用岩盐作为填筑材料填筑路基，这样可以避免材料外运，节省工程投资。但是岩盐具有溶陷性、盐胀性等不稳定的结构工程特性对路基的施工质量有严重的影响，所以研究岩盐路基填筑施工技术就显得很重要了。

关键词：岩盐路基填筑施工技术

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

哈罗铁路的修建能有效地缓解中国钾肥长期依赖进口的局面，促进新疆优势资源转换和旅游资源的开发。该线DK298+130-DK383+935穿越罗布泊盐湖区，需要用岩盐作为填料进行路基修筑。但是岩盐具有溶陷性、盐胀性等不稳定的工程特性对路基的施工质量有严重的影响，因此解决好岩盐路基填筑施工技术对哈罗铁路的顺利修建和今后的安全运营就显得尤为重要。

1 工程概况

1.1地形地貌

本工点沿线地貌单元位于罗布泊盐湖区东台地及罗中湖区洼地，地形略有起伏，沿线风蚀地貌发育，风蚀槽衡明显，局部可见风蚀残丘，残丘间洼地和罗中湖区洼地地表呈现“犁耕地”，似波浪状起伏，为厚层龟裂状岩盐壳。地表无植被，呈现“岩漠”景观，工点交通困难。

1.2工程地质条件

本路段不良地质主要为风蚀及岩盐引起的盐胀、溶陷、溶蚀孔隙现象，并有极强的混凝土腐蚀性。根据调差及钻孔揭露，工程范围内岩性及地层年代较单一，工点范围内盐壳，钙芒硝层，含土钙芒硝层，含钙芒硝粉质粘土，粉土层承载力均满足要求，但在地表以下5~30cm存在一层水平孔洞，高3~20cm不等，对路基稳定性存在隐患，必须处理。

1.3水文地质条件

1.3.1沿线地表无常年流水的河流，仅在降雨期间有少量雨水存积，并会很快下渗或蒸发完毕。

1.3.2本段地下水为盐岩晶间孔隙潜水及承压水，水质较差，为饱和卤水，对混凝土具超强硫酸盐和氯盐侵蚀性，环境作用等级为H4和L3，须采取防侵蚀措施。

2 施工工艺

2.1基底处理施工工艺

目前无论在铁路还是在公路的路基基底处理施工中普遍采用有重型碾压（静力压实）、冲击碾压（振动压实）、和重锤夯实（包括强夯法等）三种方式。因此从这三个方面进行岩盐路基段基底处理比较。

2.1.1在DK377+950-DK378+050采取重锤夯实：使用较重的夯锤，使盐壳层密实，处理最大深度为2米，夯实宽度至坡脚以外1m。处理后检测其密实程度。

2.1.2 DK378+050-DK378+150采用重型碾压：用25t重型碾压机，直接使用碾压机碾压，将钙芒硝层压碎密实，必要时可洒卤水，使其达最佳含水率，碾压宽度至坡脚以外1m，对重型碾压不到的地方翻挖回填。处理后进行孔隙率和K30试验，检测其密实程度。

2.1.3 DK378+150-DK378+350段基底冲击碾压：地基冲击碾压前应先对基底大致整平（是用推土机或者人工），使碾压机能够在盐壳上行驶碾压，碾压宽度至坡脚以外1m，对冲击碾压不到的地方翻挖回填。冲击碾压机能量采用30KJ，，处理后检测其密实程度。

通过几种方案的对比得知重型碾压法的单价最低，经济效益最好，因此选用重型碾压这种传统的施工方法，

2.2 路基施工工艺

2.2.1岩盐做路基填料的工程特性

2.2.1.1溶陷性

岩盐中所含的盐类多为硫酸盐、碳酸盐和氯盐，其中的钠盐和钾盐都属于易溶盐。它们是当地土粒之间胶结物的主要成分，广泛的存在于岩盐中。干燥状态下它具有强度高、压缩性小的特点，破解后的岩盐遇到水后，可溶性盐溶解，土体在荷载或自重作用下下沉。此外，在浸水时间很长，浸水量很大而造成渗流的情况下，岩盐中的部分固体颗粒被水流带走，产生潜蚀溶陷。

2.2.1.2盐胀性

岩盐路基的盐胀主要包括结晶膨胀和非结晶膨胀，一般以结晶膨胀为主。结晶膨胀是指硫酸类岩盐因温度降低或失去水分后，溶于土中孔隙中的盐分(主要是硫酸钠)浓缩并析出结晶所产生的体积膨胀。由于盐胀作用使土的空隙增大，土粒松散，形成与盐结壳脱离的蓬松层。这种盐胀作用常使路面、建筑物的室外地坪发生破坏。

2.2.1.3腐蚀性

氯盐和硫酸盐在溶解、结晶过程中，体积要发生变化，这对于具有毛细孔道的材料(如混凝土、粘土砖)随着冻融循环和干湿交替作用，使得盐分有可能在建筑物的某个部位大量集结，产生较为严重的物理结晶腐蚀，从而逐渐破坏建筑物的结构。

2.2.2路基填筑施工工艺

根据基底处理方案的比选中得出重型碾压为岩盐路基填筑最优方式。路堤填筑参考普通路基施工方案，采用K30及孔隙率双控指标。填料松铺厚度控制在30～35cm以内，现场采用的压实工艺为“静压一遍、洒卤水、振压三遍、静压一遍，后测定K30及孔隙率”。

分层填筑施工时岩盐填料静压一遍后洒卤水的数量对K30值影响较大，一般来说洒水量越大K30值越差，所以必须控制洒卤水的数量，不得多洒，以免影响路基施工质量，增加晾晒时间。洒水标准为表面润湿无积水，晾晒待表层无水痕迹后即可做振压施工。

2.2.3.盐岩路基填筑、压实施工应符合下列规定：

2.2.3.1路基填筑应按照四区段、八流程作业方式进行，分层碾压。碾压时，各区段交接处应重叠压实。

2.2.3.2应在路基外侧设置施工马道，施工马道不得成为内嵌式。

2.2.3.3盐岩路基每层成型厚度不得超过30cm.

2.2.3.4每层压实面都必须有不小于2％的横坡，平整、并且无积水、无明显碾压轮迹，无明显凸凹等现象，两侧应按照30cm加宽值填筑，且将路基两侧边缘碾压密实。

2.2.3.5每层碾压成型后，应立即将多余盐岩料刷去，避免板结后增加施工难度。

2.2.4．岩盐填筑检测方法

采用岩盐填筑时，填筑厚度根据其检测指标控制。检测指标根据现场试验确定，一般以孔隙率和K30双指标控制，孔隙率和K30指标根据现场试验确定，以路基本体不产生压缩沉降为标准。路基每次填筑层，以浇洒卤水，使填筑层整体板结无空隙或孔隙率不致产生压缩沉降为标准。

3 施工中的注意事项

3.1试验人员在取样或测试时必须检查碾压区段是否压实均匀，检验项目、标准与频次按《铁路路基工程质量验收标准》执行；

3.2填料必须符合设计及规范要求；

3.3必须就近挖取卤水进行浇洒，洒水车洒水时，应调节水量的大小，避免造成表面冲刷。另外还要注意控制行使速度（3～5km/h+），尽量避免在路基填层上调头、急刹车等；

3.4交叉作业时要有专人指挥，避免发生意外。

4 环保和安全问题

4.1采取一切合理措施保护现场内外的环境，避免由于施工操作引起的粉尘、有害气体、噪音等污染环境，或其他由于环境污染的原因造成的人身伤害或财产损失。

4.2确保因施工产生的气体排放、地面排水、水土流失及污染等，不超过规定数值，也不超过适用法律规定的数值。

4.3采取可靠措施保证原有交通的正常通行生产生活用电及通讯管线等的正常使用。

4.4临时工程设施选址在地表植被稀少、易于恢复的地方；确有困难时，需经有关部门批准后修建。

4.5合理布置施工便道，尽量减少施工便道数量，不在便道两侧就近取土。施工营地合理选择在一定的距离范围内。

4.6临时工程设施修建不切割、阻挡地表径流的排泄，不允许在临时工程附近形成新的积水洼地或负地形。

4.7风沙气候条件下，严格禁止行驶车辆，以避免车辆在戈壁滩内迷失方向。

4.8沙尘暴天气人员要躲在地下，并将车辆停在避风处，以确保安全。

4.9在运输易飞扬的散料时，装料适中并用蓬布覆盖。储料场松散易飞扬的材料用彩条布遮盖。避免运输、装卸过程中和刮风时扬尘。

5 结论

5.1在路基基底处理中，采用重型碾压这种传统的施工方法，通过洒卤水，控制含水量等措施，在岩盐路基施工中能满足要求。并且重型碾压在路基施工中操作相对简单，节约工期，路基各项指标符合规范，是最优方案。

5.2在路基施工工艺中从分层填筑压实后测定的K30及孔隙率值来看，采用重型碾压的压实工艺取得的参数与普通路基基床以下部位的压实要求相近。

参考文献：

[1]《TZ202-2008客货共线铁路路基工程施工技术指南》

[2]《铁路路基工程施工质量验收标准》

[3]《铁路特殊路基设计规范》

[4]《新疆地区盐渍土的盐胀特性研究》王延伟 徐慧芬 文进等

[5]《盐渍土岩土工程特性研究现状与进展》张文 张彬