南疆铁路库喀段盐渍土路基病害与防治措施研究
- 格式：pdf
- 大小：295.79 KB
- 文档页数：4
现象 。
３ ２ 路基病害的分布特点 ． 铁路穿行地带盐渍土的分布缺乏规律性 。主要
以氯盐渍土 、亚氯盐渍土为主，并与硫酸盐渍土、
亚硫酸盐渍土相互交替分布 。地下水埋藏较深及地
（ ）亚氯盐渍土路段。在 阿图什一喀什 区间。 ７ 全长 １ ｋ ３ ｍ。有病害工点 ３ 。其盐渍土类别 已过 个
质平原为主，部分砂质平原 ； 固定及流动沙地断 半 续分布，呈典型的戈壁滩地貌景观。
承压水多见于冲、洪积平原以外的土质平原及 较大的现代河床处 ，水位埋深一般在 ｌ ４ ５— ０ｍ之
间 ，水质较好 ，可作饮用。 ２ ４ 沿线工程地质条件 ． 库喀段盐渍土病害路段位于天山南麓 冲、洪积
势较高地带 。地表主要分布硫酸盐渍土，地下水埋 藏较浅或溢出、地形低洼地段则以氯盐渍土为主。
沿线分布的４ 个盐渍土路基病害工点里程达 ７ ６９ｋ １ ｍ，自东往西依次划分 ７ 个不同的盐渍土病害 路段 。 （ ）氯 盐 渍 土、亚 氯 盐 渍 土 地 段。里 程 在 １ Ｋ ｏ ００一Ｋ ２ ７０ ８ｏ＋ ０ ９７＋ ０ ，共 ６个病 害工 点。工 点 附近地势平坦 ，路基 两侧 已大部分开垦 为棉 花 田
关键词 盐渍土 路基病害 防治措施 大 ，属于典型 的大陆性 干旱气候 ，降水稀少且集
１ 前言
南疆铁路库尔勒至喀什段全长 ９９８ ｍ，是 ６．８ｋ 内地通往西部边陲的重要交通要道 ，也是我国西北
中；前后对照的沿线 ５站 １９ ９０年 以前 的年平均 降 水量为 ５ ． ｍ （ Ｏ１ ｍ 库尔勒） 一 ７ ３ ｍ （ ５ ． ｍ 阿克苏） ， 但 １９ ９０年以后年平 均降水量有所增加 ，部分气象 站点接近或较大幅度超过了有记载的历史记录，部
全 国中文核心期 刊
路基工程
２０ ０６年第 １ （ 期 总第 １ 期 ） ２ ４
南疆 铁路 库喀段盐渍土路基 病 害与 防治措施研究
金 培 杰 戴 玉
（ 中铁西北科学研 究院 甘肃兰州
７００ ） ３００
摘 要 着重分析 了各类盐渍土路基病害的特征与危害性 ，研究 了盐渍土路基病 害产生的原 因，提 出各种不 同形式的盐渍土路基病害的防治措施与建议。
关 。盐渍土的含盐量随着季节 的变化而发生 变化 ， 旱季水分蒸发。出现 “ 盐” 现象 致使 含盐量增 返
棉 田开垦地带 ，地表生长有旱苇、骆驼刺等耐盐植
被。地表多有 白色粉末 盐霜 。地面疏 松、脚 踩下 陷。松胀情况较明显。 （ ）氯 盐 渍士 路段。在 玉尔 滚一帕满 区 间。 ３ 共 有 ５处 病 害路 段 ，其盐 渍 土类 别 为 氯盐 渍 土 （ 包括亚 氯盐 渍 土） 。该 段 地形平 坦 ，冲沟发育 。
加施工 难 度 。
硫酸盐渍土易受季节性温差的变化影响。在秋 后至冬季 ，气候变冷 。地温逐渐降低 。致使盐渍土 深部毛细水饱和溶液中有硫酸盐结晶析出 。 使路基 土体产生膨胀 。开春后气候变暖及地温升高 。结晶 硫酸盐又溶解于毛细水中。土层的体积又缩小恢复 到原状 。硫酸盐的这种往复变化常常会引起路基的 隆起和下沉。造成路基出现高低不平及路基承载力 下降的情况。从而影响到路基稳定和行车安全。为 此 。在采用盐渍土作为路基填料时。控制其硫酸钠
分气象站点增长量对应为 １． １ ３． ５ｍｌ １２ — １９ ｉ，由于 ｌ
路网的重要组成部分 ，对整个新疆地区的经济发展 具有巨大的推动作用。因所处地理位置特殊 ，沿线
降雨 、大风 、 气候等 自然条件和工程 、 水文地质条 件较为 复杂。该段 铁 路 １９ ９ ６年 ９月 ６ 日开 工，
全 国中文核心期刊
路 基工 程
２０ ０６年第 １ （ 期 总第 １ 期 ） ２ ４
盐渍化路基填土的含盐量仅以表 ｌ 为例。
表 ｌ Ｋ ３ ５ ５左 路肩盐渍化路基填土化学分析表 ９ ９＋ ７
阴离子含量／ ％ 阳离子含量／ ％ 总含盐量
取样深度／ ｍ Ｏ－ ．５ ００
０ ０ ０ ２ ． ５～ ．５
Ｈ — Ｃ
００９ ．１
０Ｏ７ ． １
Ｃ‘ Ｉ
３８７ ．１
０ ８６ ．ｏ
ｓ，一 ｏ
３５ ｌ ．２
０８８
００ ２ ． ８
＾２ ｌ ｇ
０３３ ．３
００９ ．４
Ｎ ＋ ’ ａ Ｋ
３５４ ．１
０８ ｌ ．４
沿线 平 均相 对 湿 度 为 ５７ （ 图什 ） ～５ ．％ 阿 ８％
（ 阿克苏） 。特殊 的气候条件与生态环境 导致 了铁 路沿线地区形成大范围的土壤盐渍化分布地带。
２ ３ 沿线水 文地 质 条件 ．
该段属塔里木河内流区。地下水分为第四系松
散堆积层孔隙潜水和承压水两种。孔隙潜水多埋藏 于 山前洪 积扇裙 之 中，埋藏 深度一般 大于 １ ｍ， ５
素。由于盐渍土路段气候干燥 ，降水偏少 、日Ｊ气 暇 温高 、蒸发量远远大于降雨量 ，造成土壤中盐份大 量沉积和向表层积聚 ，形成大范 围的土壤盐渍化。 （ ）水文地质条件是影 响盐渍土形成 的主要 ３ 因素 。首先 ，雨季地表径流可将较大区域 内的地表 盐份携带 、沉淀到倾斜平原低洼区。其次 ，该区地 下水总体来讲埋深较浅 ，最小在 １５ｍ左右。加之 ．
含量不 超过 ２ ％是 很有 必要 的 。
（ ）氯盐 、亚氯盐 渍土路段 。在柯 坪一西格 ５ 尔区间。全长 ２ ８ｋ ０ ｍ，包括 ２ 个病 害工点 ，其盐 １ 渍土类别主要为氯盐渍土 。个别地段出现亚硫酸盐
渍土类型。这一地带范围较大 。地处山前洪积扇的
中上部。大多为戈壁 滩荒漠地形 。分布有 孤立沙 丘。当地植被稀少。土壤表层盐 渍化现象 十分严 重。 地表多有 １ ２ ｍ厚且呈波浪状的盐壳。 Ｏ～ ０ｅ
盐沼。
前冲、洪积扇倾斜平原区及西昆仑东北山麓冲 、洪
积平原 区，地 形平 坦 、开 阔 。地 势 呈 西、北 高 ， 东、南低 ，沿线经过四类地貌形态区。
（ ）山前带状 丘 陵与谷地 ：地形起 伏 较大 ， １
丘陵地带 多有基岩裸露 ，谷地表 面大面积分 布沙 丘 、沙地 ，自 然沟谷明显。 （ ） 山前冲、洪积倾斜平 原上部 地带 ：以砾 ２
于温度的变化 。 硫酸盐体积的膨胀与缩小的不断变 化过程，促使土体的结构随之破坏 ，土体强度也因
之降低。
此外 ，硫酸盐渍土的液 、塑限随含盐量的增高
而增高。即该类盐渍土在含水量较大的情况下。才 盐及松软 。同时地面多见膨胀现象 ，其盐渍化程度 能达到最佳夯实密度 ， 这在干旱缺水地区无疑会增 也达到相当严重 的地步。
（ ）山前 冲、洪 积倾斜 平 原 中、下部 地 带： ３ 为砂质平原与土质平原地带 ，多为沙土灌丛带及地
下水浅藏或溢 出带 。绿洲 、盐 碱荒滩 、半 固定 沙 丘 、沙地断续分析。 （ ）冲积平 原：远离 天山 、昆仑山 ，多为绿 ４ 洲与盐碱荒地共生地带。 ２ ２ 沿线气象、气候特征 ． 本地区属南温带干旱气候区 ，夏季酷热 ，冬季
／ ％
ｌ．６ １ ５
２７ ．８
盐溃土分类 亚氯盐渍土
亚氯盐渍土
０２ ０５ ．５— ．Ｏ ０５ ０７ ．Ｏ一 ．５ ０７ ｌ０ ．５一 ＿０ 平均台 盐量／ ％
００９ ．１ ００９ ． １ ０Ｏ７ ．ｌ
０４４ ．８ ０４４ ．６ ０４０ ．７
０６０ ．５ １２ １ ．８ １００ ．９ ２８ ．９
倾斜平原或冲 、洪积扇的中 、上部地带 ，岩性主要 由第四系冲、洪积相的松散堆积物组成 ，厚度达数
百米 ，其中与工程有关的地层可分为两层 。第一层 为第四系全新统 冲洪积成因的粉土或粉质黏土 ，夹 有粉砂土为主的砂类土形成的透镜体 ， 厚度 由山前 向南逐渐增大 ，由十余米至数十米。第二层为分布 于粉土 、粉质黏土之下及戈壁滩的冲洪积圆砾土， 其 问夹 有砂 土层 ，颗粒 的大小 按其 沉 积规律 。 自山
的膨胀性 ，膨胀量大小与含盐量、含水量、温度以 及土质均有直接关 系，其中温度起着主导因素。由
路基两侧为戈壁荒漠 。 植被较稀少 ，地表结有隆起 盐壳 ，地面泛盐及松软 ，车行 困难 ，盐渍化程度很
严重 。
（ ）亚 硫 酸盐 渍 土 路 段。在 Ｋ ５ ４ ９４＋００一 ０ ＋ ５ 至 Ｋ ５ ０ ０一＋ ０ ０ ０ ９ ７＋ ０ ２０区间共有 ３处病害工 点 ，盐渍土类别渐过渡到亚硫酸盐渍 土。３个病 害 工点所在路段地形平坦 ，植被较稀少 ，其耐盐植被 主要为旱苇、骆驼剌等，地下水位埋藏较浅，有些 地段芦苇生长较茂盛。地表土质疏松 ，大范围的泛
渡为亚氯盐渍土或氯盐渍土类别。地形平坦开阔， 为戈壁荒漠。植被稀少 。地表泛盐较突出。地表松
软 ，大部分地表可见薄层盐壳分布。由于土壤盐渍 化严重 ．与硫酸盐渍土分布地区区别较大。 ３ ３ 盐渍土路基的含盐量分析 ． 现场取样分析结果表 明。盐渍化类型主要为氯 盐渍土 、亚氯盐渍土 、 亚硫酸盐渍土三种。代表性
（ ）亚硫酸盐渍 土路段。病 害分布 区间为八 ６ 盘磨一阿图什区间 。全长 １ ｋ ３ ｍ。主要为亚硫酸盐
渍土 。病害工点有 ４ 。地形较开阔平坦 。毗邻天 个
山南麓坡脚 。为戈壁 滩荒漠地貌形 态。植 被较稀 少。地表泛盐较严重 。松胀现象较普遍 。表层多有 浮土层 。有些地 段可见盐渍 土板结而 呈云朵块状
１ ９年 ｌ ６日全线交付临管运 营。由于各种因 ９ ９ ２月 素的影响，盐渍土病害较为明显 ，特别是阿克苏和 喀什工务段管段十分严重 ，病害累计 长达 １８ｋ ０ ｍ。 不仅加大 了工务部门的养护难度和工作量 ，还严重 地影响了行车安全。
２ 沿线盐渍土分布 区的地质概况
本区 蒸发 作 用强 烈 ，各 气象 站 年 平 均蒸 发 量 为 ｌ ９． ３ １５ ０ｍ ５５— ８ ． ｍ，蒸发 量远 远大 于降水 量； ８
３ ２ 路基病害的分布特点 ． 铁路穿行地带盐渍土的分布缺乏规律性 。主要
以氯盐渍土 、亚氯盐渍土为主，并与硫酸盐渍土、
亚硫酸盐渍土相互交替分布 。地下水埋藏较深及地
（ ）亚氯盐渍土路段。在 阿图什一喀什 区间。 ７ 全长 １ ｋ ３ ｍ。有病害工点 ３ 。其盐渍土类别 已过 个
质平原为主，部分砂质平原 ； 固定及流动沙地断 半 续分布，呈典型的戈壁滩地貌景观。
承压水多见于冲、洪积平原以外的土质平原及 较大的现代河床处 ，水位埋深一般在 ｌ ４ ５— ０ｍ之
间 ，水质较好 ，可作饮用。 ２ ４ 沿线工程地质条件 ． 库喀段盐渍土病害路段位于天山南麓 冲、洪积
势较高地带 。地表主要分布硫酸盐渍土，地下水埋 藏较浅或溢出、地形低洼地段则以氯盐渍土为主。
沿线分布的４ 个盐渍土路基病害工点里程达 ７ ６９ｋ １ ｍ，自东往西依次划分 ７ 个不同的盐渍土病害 路段 。 （ ）氯 盐 渍 土、亚 氯 盐 渍 土 地 段。里 程 在 １ Ｋ ｏ ００一Ｋ ２ ７０ ８ｏ＋ ０ ９７＋ ０ ，共 ６个病 害工 点。工 点 附近地势平坦 ，路基 两侧 已大部分开垦 为棉 花 田
关键词 盐渍土 路基病害 防治措施 大 ，属于典型 的大陆性 干旱气候 ，降水稀少且集
１ 前言
南疆铁路库尔勒至喀什段全长 ９９８ ｍ，是 ６．８ｋ 内地通往西部边陲的重要交通要道 ，也是我国西北
中；前后对照的沿线 ５站 １９ ９０年 以前 的年平均 降 水量为 ５ ． ｍ （ Ｏ１ ｍ 库尔勒） 一 ７ ３ ｍ （ ５ ． ｍ 阿克苏） ， 但 １９ ９０年以后年平 均降水量有所增加 ，部分气象 站点接近或较大幅度超过了有记载的历史记录，部
全 国中文核心期 刊
路基工程
２０ ０６年第 １ （ 期 总第 １ 期 ） ２ ４
南疆 铁路 库喀段盐渍土路基 病 害与 防治措施研究
金 培 杰 戴 玉
（ 中铁西北科学研 究院 甘肃兰州
７００ ） ３００
摘 要 着重分析 了各类盐渍土路基病害的特征与危害性 ，研究 了盐渍土路基病 害产生的原 因，提 出各种不 同形式的盐渍土路基病害的防治措施与建议。
关 。盐渍土的含盐量随着季节 的变化而发生 变化 ， 旱季水分蒸发。出现 “ 盐” 现象 致使 含盐量增 返
棉 田开垦地带 ，地表生长有旱苇、骆驼刺等耐盐植
被。地表多有 白色粉末 盐霜 。地面疏 松、脚 踩下 陷。松胀情况较明显。 （ ）氯 盐 渍士 路段。在 玉尔 滚一帕满 区 间。 ３ 共 有 ５处 病 害路 段 ，其盐 渍 土类 别 为 氯盐 渍 土 （ 包括亚 氯盐 渍 土） 。该 段 地形平 坦 ，冲沟发育 。
加施工 难 度 。
硫酸盐渍土易受季节性温差的变化影响。在秋 后至冬季 ，气候变冷 。地温逐渐降低 。致使盐渍土 深部毛细水饱和溶液中有硫酸盐结晶析出 。 使路基 土体产生膨胀 。开春后气候变暖及地温升高 。结晶 硫酸盐又溶解于毛细水中。土层的体积又缩小恢复 到原状 。硫酸盐的这种往复变化常常会引起路基的 隆起和下沉。造成路基出现高低不平及路基承载力 下降的情况。从而影响到路基稳定和行车安全。为 此 。在采用盐渍土作为路基填料时。控制其硫酸钠
分气象站点增长量对应为 １． １ ３． ５ｍｌ １２ — １９ ｉ，由于 ｌ
路网的重要组成部分 ，对整个新疆地区的经济发展 具有巨大的推动作用。因所处地理位置特殊 ，沿线
降雨 、大风 、 气候等 自然条件和工程 、 水文地质条 件较为 复杂。该段 铁 路 １９ ９ ６年 ９月 ６ 日开 工，
全 国中文核心期刊
路 基工 程
２０ ０６年第 １ （ 期 总第 １ 期 ） ２ ４
盐渍化路基填土的含盐量仅以表 ｌ 为例。
表 ｌ Ｋ ３ ５ ５左 路肩盐渍化路基填土化学分析表 ９ ９＋ ７
阴离子含量／ ％ 阳离子含量／ ％ 总含盐量
取样深度／ ｍ Ｏ－ ．５ ００
０ ０ ０ ２ ． ５～ ．５
Ｈ — Ｃ
００９ ．１
０Ｏ７ ． １
Ｃ‘ Ｉ
３８７ ．１
０ ８６ ．ｏ
ｓ，一 ｏ
３５ ｌ ．２
０８８
００ ２ ． ８
＾２ ｌ ｇ
０３３ ．３
００９ ．４
Ｎ ＋ ’ ａ Ｋ
３５４ ．１
０８ ｌ ．４
沿线 平 均相 对 湿 度 为 ５７ （ 图什 ） ～５ ．％ 阿 ８％
（ 阿克苏） 。特殊 的气候条件与生态环境 导致 了铁 路沿线地区形成大范围的土壤盐渍化分布地带。
２ ３ 沿线水 文地 质 条件 ．
该段属塔里木河内流区。地下水分为第四系松
散堆积层孔隙潜水和承压水两种。孔隙潜水多埋藏 于 山前洪 积扇裙 之 中，埋藏 深度一般 大于 １ ｍ， ５
素。由于盐渍土路段气候干燥 ，降水偏少 、日Ｊ气 暇 温高 、蒸发量远远大于降雨量 ，造成土壤中盐份大 量沉积和向表层积聚 ，形成大范 围的土壤盐渍化。 （ ）水文地质条件是影 响盐渍土形成 的主要 ３ 因素 。首先 ，雨季地表径流可将较大区域 内的地表 盐份携带 、沉淀到倾斜平原低洼区。其次 ，该区地 下水总体来讲埋深较浅 ，最小在 １５ｍ左右。加之 ．
含量不 超过 ２ ％是 很有 必要 的 。
（ ）氯盐 、亚氯盐 渍土路段 。在柯 坪一西格 ５ 尔区间。全长 ２ ８ｋ ０ ｍ，包括 ２ 个病 害工点 ，其盐 １ 渍土类别主要为氯盐渍土 。个别地段出现亚硫酸盐
渍土类型。这一地带范围较大 。地处山前洪积扇的
中上部。大多为戈壁 滩荒漠地形 。分布有 孤立沙 丘。当地植被稀少。土壤表层盐 渍化现象 十分严 重。 地表多有 １ ２ ｍ厚且呈波浪状的盐壳。 Ｏ～ ０ｅ
盐沼。
前冲、洪积扇倾斜平原区及西昆仑东北山麓冲 、洪
积平原 区，地 形平 坦 、开 阔 。地 势 呈 西、北 高 ， 东、南低 ，沿线经过四类地貌形态区。
（ ）山前带状 丘 陵与谷地 ：地形起 伏 较大 ， １
丘陵地带 多有基岩裸露 ，谷地表 面大面积分 布沙 丘 、沙地 ，自 然沟谷明显。 （ ） 山前冲、洪积倾斜平 原上部 地带 ：以砾 ２
于温度的变化 。 硫酸盐体积的膨胀与缩小的不断变 化过程，促使土体的结构随之破坏 ，土体强度也因
之降低。
此外 ，硫酸盐渍土的液 、塑限随含盐量的增高
而增高。即该类盐渍土在含水量较大的情况下。才 盐及松软 。同时地面多见膨胀现象 ，其盐渍化程度 能达到最佳夯实密度 ， 这在干旱缺水地区无疑会增 也达到相当严重 的地步。
（ ）山前 冲、洪 积倾斜 平 原 中、下部 地 带： ３ 为砂质平原与土质平原地带 ，多为沙土灌丛带及地
下水浅藏或溢 出带 。绿洲 、盐 碱荒滩 、半 固定 沙 丘 、沙地断续分析。 （ ）冲积平 原：远离 天山 、昆仑山 ，多为绿 ４ 洲与盐碱荒地共生地带。 ２ ２ 沿线气象、气候特征 ． 本地区属南温带干旱气候区 ，夏季酷热 ，冬季
／ ％
ｌ．６ １ ５
２７ ．８
盐溃土分类 亚氯盐渍土
亚氯盐渍土
０２ ０５ ．５— ．Ｏ ０５ ０７ ．Ｏ一 ．５ ０７ ｌ０ ．５一 ＿０ 平均台 盐量／ ％
００９ ．１ ００９ ． １ ０Ｏ７ ．ｌ
０４４ ．８ ０４４ ．６ ０４０ ．７
０６０ ．５ １２ １ ．８ １００ ．９ ２８ ．９
倾斜平原或冲 、洪积扇的中 、上部地带 ，岩性主要 由第四系冲、洪积相的松散堆积物组成 ，厚度达数
百米 ，其中与工程有关的地层可分为两层 。第一层 为第四系全新统 冲洪积成因的粉土或粉质黏土 ，夹 有粉砂土为主的砂类土形成的透镜体 ， 厚度 由山前 向南逐渐增大 ，由十余米至数十米。第二层为分布 于粉土 、粉质黏土之下及戈壁滩的冲洪积圆砾土， 其 问夹 有砂 土层 ，颗粒 的大小 按其 沉 积规律 。 自山
的膨胀性 ，膨胀量大小与含盐量、含水量、温度以 及土质均有直接关 系，其中温度起着主导因素。由
路基两侧为戈壁荒漠 。 植被较稀少 ，地表结有隆起 盐壳 ，地面泛盐及松软 ，车行 困难 ，盐渍化程度很
严重 。
（ ）亚 硫 酸盐 渍 土 路 段。在 Ｋ ５ ４ ９４＋００一 ０ ＋ ５ 至 Ｋ ５ ０ ０一＋ ０ ０ ０ ９ ７＋ ０ ２０区间共有 ３处病害工 点 ，盐渍土类别渐过渡到亚硫酸盐渍 土。３个病 害 工点所在路段地形平坦 ，植被较稀少 ，其耐盐植被 主要为旱苇、骆驼剌等，地下水位埋藏较浅，有些 地段芦苇生长较茂盛。地表土质疏松 ，大范围的泛
渡为亚氯盐渍土或氯盐渍土类别。地形平坦开阔， 为戈壁荒漠。植被稀少 。地表泛盐较突出。地表松
软 ，大部分地表可见薄层盐壳分布。由于土壤盐渍 化严重 ．与硫酸盐渍土分布地区区别较大。 ３ ３ 盐渍土路基的含盐量分析 ． 现场取样分析结果表 明。盐渍化类型主要为氯 盐渍土 、亚氯盐渍土 、 亚硫酸盐渍土三种。代表性
（ ）亚硫酸盐渍 土路段。病 害分布 区间为八 ６ 盘磨一阿图什区间 。全长 １ ｋ ３ ｍ。主要为亚硫酸盐
渍土 。病害工点有 ４ 。地形较开阔平坦 。毗邻天 个
山南麓坡脚 。为戈壁 滩荒漠地貌形 态。植 被较稀 少。地表泛盐较严重 。松胀现象较普遍 。表层多有 浮土层 。有些地 段可见盐渍 土板结而 呈云朵块状
１ ９年 ｌ ６日全线交付临管运 营。由于各种因 ９ ９ ２月 素的影响，盐渍土病害较为明显 ，特别是阿克苏和 喀什工务段管段十分严重 ，病害累计 长达 １８ｋ ０ ｍ。 不仅加大 了工务部门的养护难度和工作量 ，还严重 地影响了行车安全。
２ 沿线盐渍土分布 区的地质概况
本区 蒸发 作 用强 烈 ，各 气象 站 年 平 均蒸 发 量 为 ｌ ９． ３ １５ ０ｍ ５５— ８ ． ｍ，蒸发 量远 远大 于降水 量； ８
