【doc】德龙烟线盐渍土的特性分析

【doc】德龙烟线盐渍土的特性分析 德龙烟线盐渍土的特性分析 路基工程2003年第6期(总第111期) 德龙烟线盐渍土的特性分析 李锁平 (铁道第一勘察设计院地质路基处) 摘要德龙烟线盐溃土是一种含氯盐,硫酸盐,碳酸盐等多种盐分的氯盐溃土,分布 范围 长,含盐量高,对路基土体的影响大,具有代性的典型的盐溃土.通过对沿线盐溃 土的特性综 公路盐溃土路基采取切实可行的处理具有指导意义. 合分析,对区域内铁路, 关键词盐渍土成因特性分析处理原则 1盐渍土段的水文地质概况 德(德州)龙(龙口)烟(烟台)铁路线多属 滨海平原区,地形平坦,河流发育,经济发达.区 域性盐渍土普遍分布于广北一瓦城段,环胶东半岛 北部莱州湾,属暖温带亚湿润季风气候区,气候温 和,四季分明,受海洋气流的影响,降雨量小,蒸 发量大,年平均降雨量582.1,621.7rain,年平均 蒸发量达1908.0,2070.6rain. 地层主要为第四系冲积,残坡积,海陆交互相 黏性土,砂类土.地下水位较浅,毛细水上升作用 强烈(砂类土上升1,0,1.5m,黏性土上升2.0, 2.5m).在广北一瓦城段,地下一般有两层卤水潜 水透水层,上部潜水埋深1,6m,下部潜水具弱 承压性,埋深一般大于8m,含水层主要为粉细砂 和黏砂土,区域上相互贯通,并与海水相通连,海 水侵入渗流,成为主要的地下水补给来源(tg是丰 富的地下自然卤水资源),大气降水及地表泾流为 次要补给水源.地下水区域性含盐量高(如表1), 分布范围广. 表1地下水质分析报告/(mg?LI1) 2盐渍土的成因 广北一瓦城段地表土层不同程度的覆盖有厚层 的盐皮硬壳,白色盐霜,区域性含盐量高,地表土 层大面积的严重盐渍化.产生盐渍化的原因有多种 因素. (1)地理地质因素.该地区靠近海边,地势 低,地形平坦,河水流速缓慢,局部河流发生海水 潮汐倒灌,河水含盐量不同程度的升高,由于砂性 基施工的全过程.在2002年6,8月雨季期问,个 别区段二线路基帮填较高,帮宽路基出现了一些下 沉,边坡坍塌的病害,在建设,设计,监理,施工 四方现场共同努力下进行了全方位的复旧整治,效 果良好.一年多来,二线路基在既有线运营期间施 工,行车干扰相当大,施工具有一定的难度,不但 土普遍分布,河水通过外渗和下渗使区段性土层含 盐量升高.加之地下潜水层受海水渗流影响,地下 水区域性含盐量增高,在毛细水的作用下地表土层 产生盐渍化. (2)气候因素.该地区环绕莱州湾,地下水位 浅,受海风的影响较大.经风吹日晒,蒸发作用及 毛细水作用强烈,在漫长的地质年代里,地下水中 的盐分通过毛细作用,不断地在地表土层中凝聚, 要按,按预定的目标抢工期,而且还要保 证施工期问既有线的行车安全,施工单位采取了多 种旅工安全措施,克服了重重困难,加强质量控制 管理,按期完工通车.个别区间在安排下提前 开通运营(施工到开通不到1年),运营半年来路 基本体使用良好,病害基本上得到了根治. 李锁平:德龙烟线盐渍土的特性分析 残留,使地表土层含盐量升高而盐渍化,并在局部地 段形成具有盐皮,盐霜覆盖层的盐碱性的盐渍土. (3)人为因素.盐化工业发展迅速,各地均在 不同程度的大量开发利用地下卤水资源,设立盐 场,盐化工厂,大面积的圈设盐田.盐池周围排水 沟渠纵横交错密布,地下卤水大量地抽到地表,流 入盐池,盐池过多的卤水经排水沟渠排出,流入河 塘(对小清河水质分析?+K=902.3n~,/L, Ca2=115. 8n~,/L,Mg2=125.9n~,/L,HCO3一= 392.2n~,/L,C1一=1229.4mg/L,SO4=511.0 mgA.,pH=7.42).盐田卤水,排放流经沟渠卤 水,河塘卤水等通过纵向和横向溢流,渗流,使地 表土层及地下水含盐量严重升高. 3盐渍土的含盐分布特性 德龙烟线沿线盐渍土区域上自然环境条件基本 相同,环绕莱州湾.在先期工程大(大家洼)莱 (莱州)龙(龙口)段勘测设计中,针对大家洼一 瓦城段沿线具有代表性的185个盐渍土取样点进行 了土样化验分析,发现盐渍土普遍含盐量高(见表 2),但均低于10%,其中?5%的点占73%,5% 裹2100g土样中不同深度含盐?的点数分布 一 8%的点占24%,?8%的点占3%,而?8% 的点均分布于地表0.25m内.土中含有Na, K,ca2,Mg2,cl一,SO4,HCO3一,co3一等 多种含盐离子成分,各土样中Cl一的mol量均较 大,远远大于?+K的mol量,超过了60%, 而ca2,Mg2,S04一的mol量相对较少. 从185个取样点的CI一,SO42.,co32., HCO3一的含量在各个不同深度划分段内的分布曲线 情况(图1,图2,图3中)可以看出,各土样, 各深度的含盐量均以氯盐为主,硫酸盐次之,有少 量的碳酸盐.根据盐渍土的判断标准,各取样点的 土质均为氯盐渍土.按盐渍土划分标准,中一强盐 渍土占的比例较大,185个取样点中强盐渍土占 18.9%,中盐渍土占78.4%,弱盐渍土占2.7%, 中一强盐渍土多分布于盐田段,弱一中盐渍土多分 布于非盐田段.盐渍土含盐量在地层分布上有以下 特点. (1)地表下含盐量相对均匀性.地层中各盐含 量受地下水的影响上下变化不大,地表环境因素对 氯盐,硫酸盐影响较大,对碳酸盐影响较小.除氯 盐高含盐量分布于地表0.05in,硫酸盐高含盐量 分布于地表0.5m外(图1中CI—a曲线,图2中 S04a,b,c曲线反映的氯盐,硫酸盐含量明显 高于其它曲线),氯盐,硫酸盐,碳酸盐低含盐量 在地层各个深度段内分布相对稳定(图1,图2, 图3所反映的各含盐量曲线比较集中). (2)地表土层高含盐性.利用盐渍土中Cl一, S04一的含量换算其中氯盐(按NaC1计),硫酸盐 (按Na2SO4计)的含量,表皮0.05m内氯盐含量高 达9.5%.以下均低于7.0%,多集中于0— 5.0%;表皮0.25m内硫酸盐含量高达4.0%,以 圈1氯盐cl一的含量分布圈 ? 50?路基工程2003年第6期(总第111期) 50 40 兰30 曩 2O 1O O P/g 圈2硫酸盐SO,一的含量分布圈 Om0.040.06 P/g (a.?r|I_盼棚 P/g (b】?的合t 圈3碳酸盐CO3,HC03一的含量分布圈 下低于1.9%,多集中于0—1.0%.而碳酸盐含量的有效措施,减少盐渍土路基的病害产生.对盐渍 相对极少,在各层还不足0.2%(其中碳酸盐小于土段路基处理采用以下原则. 0.08%,重碳酸盐小于0.09%).(1)铲除地表0.2—0.5m厚的表层盐渍土. (3)对土体影响的多重性.氯盐含量远高于硫盐田地段必须排放盐池中的卤水,铲除池底不小于 酸盐和碳酸盐,根据盐渍土类型划分标准C1一/0.3m厚的盐皮及高含盐量的土层,非盐田段铲除 2S04一将该盐渍土定性为氯盐渍土,但硫酸盐对土地表不小于0.2m的盐霜层. 质的影响相当大,在地层中不同程度的普遍分布,(2)尽量使沿线路基填土高度满足最小设计高 而碳酸盐含量相对较小,对土质的影响不大.该地度,不得低于毛细水上升高度,要求砂类土填土高 盐渍土既有氯盐渍土的性质,也有硫酸盐,碳酸盐度不低于1.5m,黏性土填土高度不低于2.5m. 渍土的性质,是受多种盐类控制的多重盐渍土.(3)集中取土.应与当地地方政府部门协商确 定取土场,并同渔业开发,农业,水利相结合,分 4盐渍土的处理原则段划块,集中取土,充分利用挖方弃土. 该地区盐渍土中氯盐,硫酸盐含量较大,对路(4)设置毛细隔断层.对盐渍土不同的含盐程 基工程具有一定的不利影响,通过对该地区盐渍土度,路基基床以下设置两层或两层以上土工布毛细 的特性分析以及其盐类对路基的影响程度,在对盐水隔断层(不能采用沥青砂隔断层),隔断毛细水 渍土段路基处理时,应根据实际情况采取切实可行上升. 王多青,等:榆林车站地下水处理工程 榆林车站地下水处理工程 王多青曹元平 (铁道第一勘察设计院地路处) 摘要阐述了榆林车站地下水处理工程概况及采取的处理措施,详细地阐述了排水量和排 水管直径的计算方法,简单介绍了排水构造及所取得的效果. 关键词地下水渗沟排水量直径 1工程概况 神延铁路榆林车站(IDK134+000一DK137 +ooo)综合管理维修中心,牵二线及机务折返段 属挖方工程.1999年11月工程施工至离设计高程 12m时,车站西侧路堑坡脚有地下水出露,工程 停工. 现场调查及挖探分析认为,站区地面设计高程 为1087.001089.21m,正线以西地下水水位高 程10821090m,水位高程超过1087m时,地 下水即溢出地表.具体讲,距离站区西侧挖方边坡 坡脚120130m(机务折返段至综合管理维修中 心)0.14km2范围内,有地下水出露. 调查,挖探及抽水试验表明,地形,地貌,地 层和岩性是影响地下水形成,迁移的主要原因.地 下水的主要补给来源是西沙灌溉渠.西沙灌溉渠距 离正线300m左右,距离堑顶最近不足10m,水 渠用干砌片石铺砌,西沙灌溉渠起自站场南侧的尤 家卯水库,每年3月底至11月满渠灌溉.由于年 代较久加之常年灌溉,造成渗漏,成为地下水的主 要补给来源.出露地层为第四系风积及冲湖积细砂 或黏砂土,厚度8—20m,灰黄色,黏粒含量 20%,垂直渗漏小,造成位于地下水径流上游地段 的站区水位较高. 为尽早开工,避免地下水影响今后正常运营, 需采取措施降低地下水位. 2排水平,纵断面设计 采用渗沟降低水位,用排水管将水引入附近沙 河.首先进行排水平,纵断面设计,即排水管平面 布置及其埋置深度(见图1). (5)设置排水沟.根据当地在耕地开挖不小 于1m深的排水沟(地方叫排碱沟)来降低水位的 经验.于路堤两侧设置1m深的排水沟. (6)控制路基填料的含盐量,加大路基填土的 夯实密度.路基填土尽量采用低含盐量土,要求氯 盐含量一般不大于5%,最大不得超过8%,硫酸 盐含量一般不大于1%,最大不得超过2%.当氯 盐含量在5%一8%,硫酸盐在1%一2%时,必须 加大路基填土的夯实密度(压实系数大于0.93). (7)加强植被防护.路基边坡种草植树(如红 柳,紫絮槐等耐碱性植物),加固边坡防护和保持 路基水土.减少边坡雨水冲刷及路基本体和边坡盐 份溶解形成空洞. C8)浸水路基防护.圬工防护用料采用抗硫酸 盐等盐类腐蚀的硅酸盐水泥(如矿渣水泥,火山灰 水泥等)砂浆浆砌片石或其混凝土预制块. (9)粉细砂地段水塘路基处理.为防粉细砂地 段振动液化,塘段路基及基底采用三合土(配方为 石灰:黏土:粉细砂约1:3:6)换填处理. 5结束语 德龙烟铁路线为山东省级重点工程项目,以地 方投资为主.路基用料特别是路基填料来源比较困 难.远距离调运,就得造成很大的投资.为了节省 工程建设投资和施工便利,沿线路基填料基本上就 近取材.在盐渍土地段,利用了盐渍土填筑路基, 到目前为止路基效果良好.