岩鹽路基施工工法

《岩鹽路基施工工法》是新疆交通建設（集團）有限責任公司完成的建築類施工工法，完成人是馬振斌、高德軍、周斌、張宏軍、張旭鋒。該工法適用於氯鹽或亞氯鹽漬土岩鹽材料豐富、年降雨量很少、氣候乾燥無地表水的地區。

《岩鹽路基施工工法》主要的工法特點是：針對岩鹽材料的特點，在岩鹽乾燥時，土質極其堅硬如石，強度和承載力很高；氯化物的膠結作用和吸濕、保濕作用，有利於路基的穩定。岩鹽遇水即溶，強度極具下降水分蒸發即凝結成整體岩鹽，強度又很快回升，凝結成半剛性路基。

2011年9月30日，《岩鹽路基施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009~2010年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：岩鹽路基施工工法
• 工法編號：GJEJGF197-2010
• 完成單位：新疆交通建設（集團）有限責任公司
• 主要完成人：馬振斌、高德軍、周斌、張宏軍、張旭鋒
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）

形成原因

在新疆自古被喻為死亡之海、生命禁區的羅布泊，地處羅布泊乾鹽湖平原區，沿線水資源缺乏，氣候乾燥，全線除羅布泊鎮及鉀鹽礦外為無人區，地表無植被，大部分地表0.4~0.6米為含結晶鹽粒的鹽殼，鹽殼下面為0.2~0.5米的鹽晶體，地基土質按含鹽量分類為過鹽漬土，按鹽化學成分分類為亞氯鹽漬土，強度極高，地下水為晶間滷水。在新疆的公路工程建設中，利用當地豐富的鹽岩作為路基填料，因地制宜、就地取材，即方便施工、又節約了投資。新疆羅布泊一若羌公路建設工程第一契約段，全長119.386千米，根據“哈密至若羌公路羅布泊路基施工技術研究”的初步成果，全線設計採用“岩鹽路基”的施工方案，路基採用岩鹽填築，岩鹽破碎後潤灑地下飽和滷水碾壓整平形成“岩鹽路基”。2010年，新疆交通建設（集團）有限責任公司總結了，“岩鹽路基”的施工工藝和有關技術指標，編制了《岩鹽路基施工工法》。

工法特點

《岩鹽路基施工工法》的工法特點是：

一、充分利用當地豐富岩鹽填築路基，強度和穩定度均滿足設計要求。

二、針對岩鹽材料的特點，在岩鹽乾燥時，土質極其堅硬如石，強度和承載力很高；氯化物的膠結作用和吸濕、保濕作用，有利於路基的穩定。岩鹽遇水即溶，強度極具下降，水分蒸發即凝結成整體岩鹽，強度又很快回升，凝結成半剛性路基。

三、採用大型推土機、羊角碾、壓路機充分碾壓密實後，水分蒸發即板結成整體，選擇了，“岩鹽粒徑”施工機械設備，施工方法簡單。

四、合理的控制岩鹽破碎粒徑、碾壓遍數，保證岩鹽粒徑的壓實度。

操作原理

適用範圍

《岩鹽路基施工工法》適用於氯鹽或亞氯鹽漬土岩鹽材料豐富、年降雨量很少、氣候乾燥無地表水的地區。同時岩鹽材料的易溶鹽總量不宜低於40%，且易溶鹽中[CI/SO₄]值在3.0~25.5以內。從實際施工中總結鹽岩易容鹽總量在40%~60%最佳。

工藝原理

《岩鹽路基施工工法》的工藝原理敘述如下：

利用礦化地下水形成的鹽漬土以及地表礦化徑流形成鹽漬土，在乾燥時，抗壓強度達到15~27兆帕，承載力很高，遇水即溶，隨之強度會很快下降，水分蒸發即凝結成岩鹽，強度又很快回升。由於岩鹽材料的特殊性，造就了岩鹽路基不尋常的施工工藝，該工法施工過程中根據岩鹽施工的技術要求，將粒徑為30~40厘米大塊岩鹽破碎成粒徑10~15厘米小塊岩鹽，再利用岩鹽遇水即溶的特性，通過灑滷水充分滲透燜料，再用振動碾的極振力破碎小塊岩鹽，採用合理的碾壓方式將路基碾壓到規定的密實程度，待水分蒸發凝結成整體岩鹽後產生強度，凝結成半剛性路基。

施工工藝

• 工藝流程

《岩鹽路基施工工法》的施工工藝流程：

施工準備→施工放樣→恢復中樁→定出坡腳及填料的松鋪厚度→推土機粗平→鹽塊翻拌、碾碎至15厘米以下→平地機整平、測松鋪厚度→灑水碾壓→測壓實厚度、按規範檢測壓實度→平地機精確找平（封頂層）→壓路機靜壓封面（封頂層）→養護（封頂層）→自檢合格→上報監理工程師申請工序檢驗。

• 操作要點

《岩鹽路基施工工法》的操作要點如下：

一、施工準備

1.用GP定位，全站儀測量放線，敷設中樁，放出坡腳樁和護樁，測原地面高程，根據已放好的坡腳樁灑上灰線。

2.沿路線兩側每公里取土樣2~3處，做易溶鹽試驗，滿足設計要求，則可用作路基填料。每個分部工程取1~3處有代表性的土樣，做標準擊實試驗，確定最大幹密度和最佳含水量。

3.沿路線每2千米挖一處滷水坑，做滷水礦化度試驗，滷水礦化度在370~420克/升，滿足設計要求，則可用作路基填料灑水。

4.路基基底鹽殼不剷除，用大型推土機將原地面平整並用履帶反覆壓碎表面鹽塊，灑飽和滷水，平地機整平地表，光輪振動壓路機碾壓密實至無明顯輪跡。

二、取料分層填築

經原地面彎沉檢測合格後，每50米路基兩側豎立標桿，用挖掘機沿路線兩側挖取滿足設計要求岩鹽，用推土機或裝載機上料至路基。路基填料採用當地地表0~40厘米鹽岩填築，按1.4~1.6的填料松鋪係數控制每一層的厚度。用水準儀預先標示出每層的松鋪厚度和壓實厚度，每層壓實厚度控制在2~25厘米為宜。

三、鹽殼破碎和粗平

用推土機攤料，推土機不斷往返行駛，利用其自重和履帶，將大體積鹽塊壓碎成小體積鹽塊，再用推土機拉拖式振動羊角碾強振碾壓破碎一遍，輪跡重疊不少於30厘米，再用平地機從路基一側向另一側刮翻5~8厘米厚，用拖式振動羊角碾再強振碾壓破碎一遍，直至將鹽塊均破碎到15厘米以內，絕大部分需破碎到10厘米以下。

四、噴灑滷水

噴灑飽和滷水採用邊灑邊潤濕的方法，其做法在第一遍滷水灑後，表面沒有水跡，可再灑第二遍、第三遍，因蒸發量的存在，用水量按大於最佳含水量2%以內控制，從濕潤效果來看，灑完滷水後燜料，待水分充分滲透整個填料，含水量過大時，可適當晾曬，如有缺水的路段，可適量補灑滷水。

五、整平

振動羊角碾再強振碾壓破碎兩遍，直至將表面絕大部分鹽塊破碎到5~8厘米以內，經滷水浸潤的鹽塊更利於破碎。用平地機先兩側後中間整平，封頂層每25米左中右測量高程點，以便控制頂面高程和路拱橫坡度，松鋪填料每側寬於設計寬度20厘米控制。

六、碾壓

檢查含水量合適後，才能碾壓。採用光輪振動壓路機碾壓，碾壓時先兩邊後中間，壓路機速度3千米/小時為宜，弱振1遍，強振3遍，再弱振1遍，壓實厚度控制在20~25厘米為宜。待壓實度檢測結束，路基表面灑少量滷水，以弱振1遍收光表面。

第二層、第三層等的施工順序按以上第二~第六工序，到路基頂面時，進行自檢，控制路基頂面壓實度、彎沉、高程、表面平整度、橫坡等指標。

七、檢測壓實度

採用灌砂法測定乾密度，檢測點數、頻率按規定要求。

八、養護

路基封頂後，對成型後的路基，需封閉交通以上，並灑飽和滷水養護，以提高鹽岩路基整體的板結和強度，滷水灑布時間和遍數，視氣溫情況確定。

材料設備

《岩鹽路基施工工法》所用的材料及設備明細如下：

一、施工設備見下表。

施工所需設備一覽表

序號	設備名稱	規格型號	單位	數量
1	挖掘機	220	台	4
2	裝載機	50	台	2
3	推土機	D8N	台	2
4	推土機	320	台	4
5	平地機	PY200	台	3
6	振動壓路機	YZ18	台	4
7	自行羊角振動壓路機	20噸	台	3
8	拖式羊角振動壓路機	50噸	台	4
9	灑水車	16噸	輛	24
10	自卸汽車	20噸	輛	10

二、岩鹽及飽和滷水的形成及技術指標見下圖。

岩鹽及飽和滷水的形成過程和技術指標

質量控制

《岩鹽路基施工工法》的質量控制要求如下：

嚴格執行《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF80/1-2004和工程操作規程，掌握設計意圖，編制詳細的實施性施工組織設計，各工程項目開工前認真進行詳細的技術交底，做到操作有工藝，施工有圖紙，認真執行三檢（自檢、互檢、交接檢）制度，並做好各項原始記錄工作，確保每個分項工程實現質量目標。鹽岩路基實測項目表見下圖。

岩鹽路基實測項目

一、嚴格控制材料質量

路基用岩鹽的易溶鹽總量不宜低於40%，且易溶鹽中[CI/SO₄]值宜控制在3.0~25.5以內；施工用的滷水總礦化度應大於300克/升，嚴把材料關，杜絕不合格材料上路，禁用不合格滷水。詳見下圖。

沿線岩鹽材料檢測

二、施工質量的控制

1、嚴格控制每層路基填料質量、含水量、攤鋪厚度，每道工序嚴格按前述工序要點施工，確保路基的壓實度、彎沉和幾何尺寸滿足技術要求，且每個分項工程檢驗評定合格。

2、岩鹽非常堅硬，破碎是施工難點，將岩鹽破碎到15厘米以內，絕大部分破碎到10厘米以內，是保證岩鹽路基壓實度整體強度的基本要求；要保證路基每層表面平整，則將表面絕大部分鹽塊破碎到5~8厘米，但在乾燥狀態難以達到，需經滷水充分浸潤後再破碎方能達到。破碎完成後，按每2000平方米隨機挖4個直徑20厘米深15厘米的坑，檢測破碎情況，如不達標，則需再度進行碾壓破碎，直至檢驗合格為止。

3、嚴格控制施工中各工序的松鋪厚度，以便壓實厚度最終得到控制，尤其是破碎完成後松鋪厚度不宜超過25厘米（松鋪過厚岩鹽不宜得到充分破碎），這樣滷水較易得到充分滲透。

4、採用重型擊實標準，路基壓實度不小於95%。路基每一壓實層均應檢驗壓實度。壓實合格後方可填築上一層，否則應查明原因採取措施進行補壓。

安全措施

採用《岩鹽路基施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、為保證施工的順利進行，把一切事故降低到最低限度，建立各級安全工作保證體系，杜絕各種事故的發生。

二、加強安全教育，使其制度化、經常化，提高施工人員的安全意識，樹立安全第一的思想，建立安全生產規章制度。

三、機械車輛設備專機專人保管，統一安排使用，嚴禁無照駕駛和酒後駕駛，並對機駕人員進行道路安全和施工安全教育，以保證施工機車的完好和正常使用。

四、施工現場設定安全指揮員，確保工地現場的安全施工，保證施工人員、機械不迷失方向；配備必須勞動保護設備，有安全應急預案。

五、落實崗位安全責任制的基礎上，嚴格執行各項安全生產規章制度。

環保措施

《岩鹽路基施工工法》的環保措施如下：

一、該契約段全線位於羅布泊乾鹽湖區軍事禁區內，沿線水源缺乏，氣侯乾燥，地表無植被，生態環境脆弱。本段路基均為填方，取土採用寬挖淺取的原則，開採厚度控制在0.4米以內，以保證鹽岩的含量儘量滿足填築要求。施工完畢後對取土坑整修，使其平緩規整，符合環保要求。

二、在滿足道路使用功能的前提下儘量降低路基填高，並放緩路基邊坡至1:3，以使道路更好的融人周圍環境。

三、測量作業人員進入現場先行進行環保訓練，提高人員的環保意識。

四、樹立環保意識，加強施工人員的環保教育，把施工現場的環境保護工作作為施工組織設計的重要組成部分，結合現場實際情況及有關環保的具體要求制定環保措施。

五、施工期間，施工廢料和生活垃圾及時運往指定地點填埋，並保證生活區的環境衛生乾淨有序。

六、施工期間修築固定的通車及施工便道，最大限度地限制任意推挖便道，以控制原生地貌不被破壞。

效益分析

《岩鹽路基施工工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

羅布泊乾鹽湖區過鹽漬土岩鹽路段，砂粒料、水等築路材料奇缺，運距較遠。而利用沿線豐富鹽岩材料填築路基，地下飽和滷水作為施工用水，灑鋪滷水分層碾壓形成路基路面，即保證道路的強度和穩定度，也降低運距節省了造價，又節約了投資。現僅以路基工程的建設成本做一比較，鹽岩路基的借石填方單價約50元/立方米；如採用天然砂礫路基，天然砂礫的綜合運距在95千米以上，借方單價約100元/立方米，因此，鹽岩路基的建設成本節省了一半，按本契約段借方總量71.7萬方計算，節省投資約3585萬元，如考慮避免天然砂礫路基在嚴重過鹽漬土地區發生鹽脹，需要進行特殊處理，這樣投入的費用將會更大。

二、社會效益

羅布泊擁有10多億噸的鉀鹽儲量，2009年前，中國已建成亞洲最大的鉀肥原料生產基地，年產鉀肥原料180多萬噸，鉀鹽潛在價值超過8000億元，羅布泊一若羌公路就是的採礦運輸大動脈，將擔負500萬噸/年以上的礦料運輸，對鉀鹽礦的長期可持續發展意義重大。羅布泊一若羌公路穿越羅布泊中心，連線國道G315和G312線，是環繞塔克拉瑪乾沙漠的又一條運輸通道，也是連線東疆和南疆的一條運輸通道。對羅布泊地區的管理，有效開發了區域內野生動植物資源以及樓蘭古城、鹽湖等的旅遊資源，對周邊大橋礦產和旅遊資源的開發起到了支撐作用。

註：施工費用以2009-2010年施工材料價格計算

套用實例

《岩鹽路基施工工法》的套用實例如下：

施工概況：羅布泊一若羌公路建設工程第一契約段全長119.386千米，2008年4月開工，2009年11月3日竣工，全路段部署了三個路基施工隊，分三個工作面，採用分段推進式施工。總計完成鹽岩路基71.7萬立方米，約合人民幣3585萬元。施工期間，首先通過兩處鹽岩路基試驗路段的成功經驗，綜合總結出了控制參數，確定了上述岩鹽路基施工工藝。科學合理的進行機械組合，最大限度的發揮機械施工效率，每道工序嚴格按照施工工藝要求進行，認真執行三檢制度，保證了工程質量，達到了設計要求，使該工程順利通過驗收，該項目已順利通車運行。另外，新疆哈密至若羌公路建設工程第七契約段也運用了岩鹽路基施工工藝，該契約段工程地質、水文地質等實際情況不斷完善了岩鹽路基施工工藝，使“岩鹽路基”的強度、平整度、壓實度、彎沉等指標均滿足設計要求和相關技術標準。該項目也順利通過了工程驗收。

岩鹽路基施工工藝相比傳統的路基施工相比，表現出了優良的特性；因地制宜、就地取材、方便了施工、節省了投資，也節約了社會資源，同時，通過驗收，工程質量均達到了設計及相關規定的要求，表明該項技術有著廣泛的套用前景，施工工藝的推廣有助於指導高鹽漬土路基的施工套用。

榮譽表彰

2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部審定《2009-2010年度國家二級工法名單》，以建質[2011]154號檔案公布，《岩鹽路基施工工法》被評定為中國國家二級工法。