新疆盐渍土范文

新疆盐渍土范文（精选9篇）

新疆盐渍土 第1篇

山钢集团喀什钢铁结构调整产业升级工程位于新疆喀什疏勒县以南疏勒县林场附近,塔里木盆地西缘,南距英吉沙约20 km,新修喀什至叶城高速公路西侧4 km,西邻为214省道以及喀什市至和田市新修铁路,交通便利。场地为自然形成的地形地貌,较平坦。区位示意图见图1。

该工程由山东某设计院设计,我们现以其中的轧钢工程为例浅谈一下新疆喀什盐渍土的特征及其地基处理方案。

勘区地处冲洪积平原区,第四系地层发育,主要为晚更新世以来的冲洪积物,层位较稳定。根据野外钻探、静力触探、标准贯入试验和土工试验结果资料,拟建场地地基土在勘探深度范围内共揭露岩土层五个层组,由上至下分别为:(1)粉土(Q4al+pl),(1)-1粉细砂(Q4al+pl),(2)粉细砂(Q4al+pl),(2)-1粉土(Q4al+pl),(3)粉土(Q4al+pl),(4)粉细砂(Q4al+pl),(5)粉土(Q3-al4+pl),(5)-1粉细砂(Q3-al4+pl)。

2 盐渍土的特征评价

该场地第(1)层粉土表层大部分已结晶成盐壳,泛白,厚度约1 cm～5 cm,较硬,大孔隙,遇水崩解,在表层采取结晶盐壳土样进行岩矿鉴定,其结果为芒硝盐岩。为此在0.2 m～20 m之间,采取土试样进行易溶盐分析。

根据易溶盐检测报告,本区土壤中易溶盐含量大于0.3%,且有溶陷、盐胀、腐蚀性等工程特性,应判定为盐渍土。盐渍土类型为氯盐渍土、亚氯盐渍土及亚硫酸盐渍土,按土中含盐量则为中～强盐渍土,局部为超强或弱。

根据盐渍土取样深度,分为四层,分析盐渍土中主要化学指标随深度的变化,具体见表1。

由表1可以看出,盐渍土中的易溶盐含量随着深度的增加而减小,在地表以下0.2 m深度处最大,其主要原因是此段在地下水的毛细管上升高度内,强烈的蒸发作用造成水失去盐存,大量的易溶盐析出存留于表层中;而在2 m以下,或地下水位以下,土中易溶盐含量变化相对较小。由图2可以形象看出这种变化。

场区因地下水位较浅,岩土饱和度大,故盐渍土不具溶陷性。因浅部土中硫酸钠含量超过1%,故土可能产生盐胀性,但盐胀也只可能发生在地下水位以上,现在地下水位埋深在0.9 m以上,将来最深可能至4.0 m。根据勘察任务书基础埋深多在-2.0 m以下,且建筑物荷载多大于180 k Pa,大于盐胀力,故盐渍土的盐胀性、溶陷性对场地稳定性影响很小,但对荷载为130 k Pa的浅基建(构)筑物要注意盐胀影响。

3 盐渍土地基处理方案

3.1 换土垫层法

换土垫层法适用范围很广,是一种比较经济方便的方法。该场地表层2 m左右,受地下水升降、盐渍土溶陷和盐胀作用、冻融作用、干湿交替作用、生物和人为作用影响,其承载力很低,大型施工机械难以进入。为了进入场地首先要垫路,可用当地的戈壁卵石铺垫。场地在辅以降水或排水的条件下,挖除表层软弱土层,垫以戈壁卵石和砂的混合料,分层铺垫,分层碾压,压实系数达93%以上。兹以挖除2 m和回垫2.5 m核算地基承载力。

设矩形基础的长宽均为4 m,即b=4 m,L=4 m,砂石混合料的应力扩散角取28°,重度取25.5 k N/m3,其压实后的承载力大于180 k Pa;第(1)层粉土的重度取为18.8 k N/m3,承载力特征值为140 k Pa,地下水位埋深设为2 m。由JGJ 79-2002建筑地基处理技术规范中式4.2.1-3可知,,变换为Pz=

代入参数后:

根据GB 50007-2002建筑地基基础设计规范中式5.2.4,faz=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),取fak=140,ηb=0.3,ηd=1.5,γ=γm=18.8,b=4,d=2,代入后得faz=140+0.3×18.8×(4-3)+1.5×18.8×(2-0.5)=187.94 k Pa。

则:Pz+Pcz<faz。

由上式计算,可以说明在前述假设条件下,对场区荷载180 k Pa的建(构)筑物通过换土是可以满足承载力要求的。

3.2 强夯置换墩

对(1)层粉土还可通过强夯置换墩,置换部分承载力不足的粉土,又可通过振动挤密墩间土,提高承载力。同时组成墩的材料采用场地附近的卵砾石,就近取材,利于地下水的循环,降低毛细上升作用,减轻盐渍化程度。通过强夯置换形成的人工地基同样适用于荷载180 k Pa左右的建(构)筑物。

4 结语

特别说明的是,本工程按上述方案已进行了盐渍土的地基处理施工,取得了良好的质量效果和经济效益,证明了此次特殊性岩土———盐渍土的地基处理方案的合理性,对今后类似工程提供了宝贵的施工经验。

摘要：结合工程实践,对特殊性岩土——盐渍土的特征进行了分析评价,同时根据地层独有的特点提出了对盐渍土地层的地基处理方案,对今后类似工程提供一定的实践经验,具有较有力的参考价值。

关键词：特殊性岩土,盐渍土,地基处理方案

参考文献

[1]GB50021-2001(2009年版),岩土工程勘察规范[S].

[2]JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[S].

新疆盐渍土 第2篇

关键词：高速公路盐渍土路基；施工质量控制；PDCA循环

新疆是我国土壤盐渍化较严重的地区之一，境内公路受盐渍化影响，易形成严重病害[1]。不同行业中对盐渍土定义不尽相同，在公路行业中盐渍土指的是地表厚1m土层内，土中易溶盐的质量占干质量大于0.3%的土[2]。盐渍土对公路路基工程危害很大，易造成多种基床病害，增加后期养护费用[3]。PDCA循环，即将质量管理分为计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、行动（Action）四个阶段。在质量管理活动中，首先明确质量管理的目标和方针；再根据已知信息，分析质量管理中存在的主要问题，制定可行的解决方案，并按方案实施；检查对比实施目标与实际实施结果，分析总结经验教训；最后，将相关经验教训纳入有关标准、规程中，再根据检查结果将本次循环未解决或新产生的问题纳入下一循环中。PDCA循环是全面质量管理的思想基础和方法依据[4]。PDCA质量控制思想可引入至盐渍土路基施工质量控制中。

1工程概况

连霍高速公路（G30）新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程全长71.846km，为双向四车道高速公路。项目位于改扩建工程第八合同段，线路长度为15.70km，在乌鲁木齐县和沙依巴克区境内。项目区内降水量小，蒸发量大，土壤盐渍化普遍。盐渍土主要类别为硫酸盐渍土、亚硫酸盐渍土，盐渍化程度以弱为主。

2基于PDCA循环的质量控制

PDCA循环可分为八个实施步骤。即：①找出质量控制中可能存在的问题；②分析相关问题可能的原因；③确定可能原因中的主要原因；④针对可能导致质量问题的主要原因制定相应措施；⑤执行上一阶段制定主要措施；⑥检查执行效果；⑦分析总结经验教训；⑧将本循环尚未解决的问题转入下一循环。其中找出问题及其主要成因并制定相应措施属于计划阶段实施步；严格执行制定措施属于执行阶段实施步；检查措施效果及分析总结教训属于行动阶段实施步。

2.1质量控制计划的制定

按照质量控制相关理论，导致质量问题的因素主要有三种，即人、机、料。三者在不同的问题中分别占据主要矛盾的地位[4]。在盐渍土路基施工质量控制中，“料”是关键因素。根据项目实施区域的水文环境及相关工程经验，盐渍土路基施工中，路基填料的含盐量、含水量及其均匀性是质量控制的关键指标，其次是原地面的处理、路基的压实度和隔断层的质量。只要控制好以上几点，盐渍土路基施工质量就能得以保证。

2.2质量控制计划的实施

对于不同的质量控制要点，可制定有针对性的具体措施。路基填料的质量控制主要是通过对料场的严格甄选，保证料场土料符合相关要求实现。选定好符合要求的料场后，应按相关规范要求探坑取料检测确定合格取料合格区域。在确地相关取料区域后还应结合试验数据将表面不合规的表层土全部清除，选取下层相关指标合格的土样。若取料场含水量过高时还应结合实际情况，采取挖掘临时排水沟、拦截地下水、晒土等方式降低其含水量。在原地面填筑前应按照相关试验规程对其含盐量、含水量进行检测。对于原地面存在的软弱层、种植土应严格按照设计要求对原地表进行清表。对于一般路段，清表厚度为30cm；对于基底含植物根系土、腐殖土、松散土较厚路段，按实际厚度予以清除（约0.3～1.0m）；当地面坡度缓于1:5时，在清除表土并压实后可直接填筑路堤。路基的压实分为初压、复压、终压三个阶段。初压采用20t振动压路机不振动静压方法碾压一遍，碾压速度不超过4km/h，碾压时由低向高碾压，纵向进退进行。初压后检查平整度、路拱，必要时采用人工调整。初压检查合格后进行复压，复压完毕后路基表面轮迹应减轻。第二遍碾压后对高程及压实度进行检查和记录。要求碾压直到压实度均达到相关要求为止。终压采用振动压路机进行静压，紧接复压。碾压一遍，前后相邻两区段宜纵向重叠1.0～1.5m。应达到无漏压、碾压均匀。终压过后应确保路基表面无轮迹。对于人、机对施工质量影响控制方面，项目部建立安全质量管理责任制，采取培训—考核—上岗的措施提升管理人员、施工人员技术水平。施工前在全面熟悉设计图纸、设计交底的基础上，进行现场核查。同时组织施工人员学习有关规范，有针对性地进行施工内容培训工作。对机械技术装备分配专人管理、养护确保其处于良好状态。

2.3质量控制计划的检查

按照PDCA循环质量控制的理念，质量控制计划实施后应对其效果进行评估、检查。对于路基填料质量的检查，应按照随机抽查取样，对于路床以下每1000m3填料不少于1组，路床部分每500m3填料不少于1组，每组取3个土样作含盐量和含水量分析。路基压实度质量控制的效果检查分为两步。即：选点检测和随机检测。选点检测时应以重型击实试验为准，对疑点区域取样做压实度、含水量测定。待选点检测满足要求后，做随机检测。对于隔断层质量施工质量的检查，应检查土工布的质量、砂土保护层砂的规格和质量，砾（碎）石的粒径及反滤层砂，在保护层内不得有草根和其他杂物。隔断层的压实度也应符合相关规范要求。根据上述检查方法，项目部在对试验路的检查中对发现的质量问题进行归纳并分析其产生原因，如表1所示。

2.4质量控制计划的改善

针对施工中产生的质量问题及其成因分析，提出了盐渍土施工质量控制要点改善方案，如表2所示。

2.5下一轮PDCA循环

通过此轮PDCA循环，项目部找出了项目施工过程中质量控制要点及易产生质量问题的施工环节。确定了松铺厚度，填料含水率的增、减和控制方法，整平和整形的合适机具及方法，压实机械的选择和组合、碾压顺序，速度和遍数等参数。同时对于砂砾土填料提出了两点控制措施：严格控制含水量，严禁含水量过大填料投入使用；砂砾土粒径大于15mm的需人工挑除后，再进行路基整平碾压。根据检查结果制定了相应问题的对策。把试验路中成功的做法纳入后面路段的标准化作业中，存在问题的做法及尚未找到解决方案的问题转入下一循环。直至完成预期质量控制目标。

3结语

PDCA循环质量管理思想在盐渍土路基施工质量控制中有较好效果，项目使用此质量管控思想结合实际经验对盐渍土路基施工要点进行了管控，试验段验收结果表明这样的管理措施是有效可行的。

参考文献：

新疆盐渍土 第3篇

关键词：盐渍土,溶陷性,盐胀性,腐蚀性

0引言

新疆某供水工程位于昌吉州境内,工程区处于戈壁地貌单元,期间跨越洪积平原、剥蚀岗地、多陇沙丘等微地貌单元。该区域属中温带大陆性半荒漠干旱性气候,主要特点是干燥少雨,冬寒夏热,日温差大,日照丰富。地表大部分为空旷的荒漠区域,地形较平坦,多呈波状起伏,偶有低矮植物生长。

根据勘察揭露,本场区主要地层为第四系全新统洪积层粉砂、砾砂、圆砾土,下伏基岩为白垩系下统吐鲁谷组砂岩。

①粉砂:灰白、灰黄色,稍湿,松散～中密。矿物成分主要为石英,含部分粘粒及少量圆砾,层厚0.60 m～3.10 m。该层可见白色盐结晶颗粒,局部低洼处见白色盐块。

②砾砂:褐黄色,灰褐色,稍湿,中密～密实。成分以细砂为主,含25%～35%的圆砾,圆砾成分为石英、砂岩,粒径一般2 mm～20 mm。该层层顶埋深0 m～3.10 m,层厚0.60 m～5.50 m。

③圆砾土:杂色,稍湿～湿,中密～密实。圆砾成分为硅质岩、砂岩、少量燧石,粒径一般5 mm～30 mm,最大50 mm,含量50%～70%,次圆～次棱角状,砂泥质充填。该层层面埋深0.5 m～6.50 m,层厚0.0 m～4.70 m。

④强风化砂岩:灰褐色,结构部分破坏,矿物成分主要以石英、长石为主,部分已风化成土状,风化裂隙发育,岩体破碎。该层层面埋深0.0 m～5.00 m,层厚0.50 m～6.40 m。

⑤中风化砂岩:灰黄、灰褐色,含泥砂状结构,中厚层状。岩质较软,锤击易碎,裂隙较发育,岩体较完整。层面埋深3.5 m～3.60 m,层厚1.90 m～2.00 m。

场区内及附近无地表水体,地下水主要为第四系松散土类孔隙水、基岩裂隙水。松散土类孔隙水主要赋存于第四系冲洪积圆砾土层中,其透水性强,富水性弱。补给来源主要为大气降水,径流方式以垂直运动为主,排泄方式为蒸发或下渗补给下伏地层。基岩裂隙水主要赋存于下伏砂岩中,透水性、富水性取决于基岩的裂隙发育程度及充填情况。径流方式以水平侧移为主,排泄方式为蒸发或以泉、溪的形式从地形低洼处排出地表。勘察期间,实测稳定水位2.60 m～6.40 m,季节性变化幅度约为1.00 m～2.00 m。

1盐渍土成因

盐分形成是由岩石(本地区主要为砂岩和泥岩)在风化搬运过程中分离出易溶盐随水渗流,经过蒸发、浓缩及沉积等作用,聚集在地表或地表以下的土层中,形成盐渍土。昌吉州属干旱半干旱地区,蒸发量大,降雨量小,毛细作用强,极利于盐分在地表聚集,从而形成最具典型的内陆盐渍土。盐渍土具溶陷、盐胀、腐蚀等特性,能破坏岩土体的物理力学性质,影响地基土的工程地质性能,对建筑材料如混凝土、钢结构也有着较强的腐蚀性。

2盐渍土的类型

为基本查明本场区场地内盐渍土空间分布、盐渍土类型,本次勘察在勘探孔内采取了26组土样,进行了盐渍土化学分析。根据试验分析结果,依据GB 50021-2001岩土工程勘察规范2009年版规定,判定盐渍土类型,结果见表1。

试验结果表明,场地土中地表至地下水位之间易溶盐含量多大于0.3%,根据试验分析结果,依据GB 50021-2001岩土工程勘察规范2009年版判定:场地内土的盐渍化现象普遍发育,盐渍土类型多为中、弱氯～亚氯型盐渍土,局部为中亚硫酸型盐渍土。

3溶陷性评价

根据SY-T0317-1997盐渍土地区建筑规范规定:碎石类盐渍土中洗盐后粒径大于2 mm的颗粒超过总重量70%时,可判定为非溶陷土。

场区内第四系覆盖层主要为圆砾土,勘察期间共取54组圆砾土进行了室内颗粒分析,在没有经过洗盐的情况下,粒径大于2 mm的颗粒含量多为65%～75%,最高可达89.5%。根据SY-T0317-1997盐渍土地区建筑规范规定,可判定场地盐渍土为非溶陷土。

4盐胀性评价

根据SY-T0317-1997盐渍土地区建筑规范规定:当盐渍土中的硫酸钠含量小于1%时,可不考虑其冻胀性。场区内易溶盐总量为0.07%～7.1%,硫酸钠最大含量3.6%,最小含量0.02%,仅K27+230,K41+050,K48+800附近硫酸钠含量大于1%,根据新疆地区的相关经验:产生盐胀的土的厚度约1.5 m,盐胀力小于100 kPa。

5对钢结构、混凝土结构的腐蚀性评价

1)水的腐蚀性评价。

本次勘察期间在管道埋设地段取地下水(钻孔水)4组、各级泵站均取地下水1组,化验结果见表2。

根据GB 50487-2008水利水电工程地质勘察规范判定:场区内地下水对混凝土具Mg2+—硫酸盐型强腐蚀,对钢结构具中等腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀。

2)土的腐蚀性评价。

为评价场区岩土层的腐蚀性,在场区主要土层采取了土样,对腐蚀性化学离子进行分析,试验结果见表3。

根据分析成果,按GB 50021-2001岩土工程勘察规范2009年版判定:场地土对混凝土结构有强腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有强腐蚀性。

3)土壤电阻率分析。

本次利用ZC- 8型电阻率仪,采用四电极测探法,对管道沿线场地土进行了电阻率测试。试验成果见表4。

根据GB 50021-2001岩土工程勘察规范2009年版判定:管道桩号K0+000～K30+000段场地土对钢结构具强腐蚀性;管道桩号K30+000～K35+000段场地土对钢结构具中等腐蚀性;管道桩号K35+000～K57+312段场地土对钢结构具强腐蚀性。

6地基处理方案建议

由于盐渍土地基的溶陷性、盐胀性以及对建筑材料的腐蚀性等特殊性质,当选用其作为建筑物基础持力层时,应对地基土进行地基处理,消除其对工程不利影响因素。到目前为止,工程界已发展了许多盐渍土地基的处理方法,但在实际应用过程中,应根据该区域盐渍土盐渍化程度、埋深、处理深度,还要考虑到地质条件、施工设备、材料来源以及经济效益。针对本项目的特性,可推荐采用以下几种地基处理方式:

1)换土垫层法。

采用换土垫层法处理盐渍土地基时,换填深度应超过溶陷以及盐胀影响范围。根据土工试验统计分析表明,本区域含盐量较高的土层多集中在地表至地下水位以上范围内。换填的原则应保证其下残留的溶陷变形量不超过上部结构变形允许值。清除盐渍土后应采用非溶陷性戈壁砂砾碎石土分层夯实回填至基础底面标高。

2)强夯法。

强夯法由于其快速、低廉、不需要外运建材、充分利用原岩土的优点,特别适合盐渍土地区。强夯法的动荷载搅拌和液化作用,能很大程度消除盐渍土的溶陷性和盐胀性,有利于地基土的固结。强夯的施工顺序和布置应编制专门的施工组织设计方案,经强夯处理后的地基力学指标应根据现场载荷试验确定。

3)碎石挤密桩法。

碎石桩具有很强的抗腐蚀能力,且为良好的排水通道。碎石桩在盐渍土地基中采用置换和挤密的方法,将散体材料挤压入土中,形成大直径密实桩体,与桩间土一同承受上部荷载,从而提高地基土的强度和刚度,大大减少了盐渍土地基的溶陷和盐胀造成的危害。碎石挤密桩的效果与施工工艺和设备有较大关联,施工中应严格按照施工组织方案,施工后进行现场地基检测,以确定地基处理性能及土层参数。

7结语

盐渍土区域施工时应防止大气降水、地表水、工业和生活用水淹没或浸湿地基和附近场地;场地开挖过程中应防止施工用水渗入地基内,预制混凝土管道应采取增加管道壁厚、采用抗腐蚀性钢材或者采用防腐油漆涂层等方法进行防腐处理。

参考文献

[1]SYT0317-97,盐渍土地区建筑规范[S].

[2]GB50021-2001,岩土工程勘察规范[S].

[3]JGJ79-2002,建筑地基基础处理规范[S].

新疆盐渍土 第4篇

青藏铁路增建西宁-格尔木二线某段盐渍土性质分析及处理方法探讨

通过对青藏铁路增建西宁-格尔木二线某段盐渍土的`盐胀性分析,论述了盐渍土中硫酸钠含量计算方法及盐渍土地段路基工程的处理方法.

作 者：李维玉 LI Weiyu  作者单位：中铁第一勘察设计院集团有限公司,青勘院,青海,西宁,810007 刊 名：资源环境与工程 英文刊名：RESOURCES ENVIRONMENT & ENGINEERING 年，卷(期)：2009 23(z1) 分类号：P642.1 关键词：盐渍土   盐胀性   硫酸钠  

黄河三角洲滨海盐渍土改良措施 第5篇

黄河三角洲的盐碱土改良措施归纳起来可分为水利工程措施, 生物种植措施和化学改良措施

1 水利工程措施

根据黄河三角洲盐碱土水盐运动规律“盐随水来, 盐随水去”, 水利工程措施是改良该区盐碱土最有效、最彻底的措施。主要有以下几中技术。

1.1 整平土地, 合理规划灌排水渠道

黄河三角洲盐碱土区多数土地高低不平, 灌排水渠道不配套, 而黄河三角洲盐碱土有“盐往高处走”的规律, 高低不平的地面容易形成盐斑。平整土地, 是改良土壤的一项基础工作, 地平能够减少地面径流, 提高伏雨淋盐和灌水洗盐效果;同时能防止洼地受淹、高处返盐, 也是消灭盐斑的有效措施。黄河三角洲地区原有的重灌轻排的灌溉模式, 致使多数渠道是旱时作灌渠, 涝时做排水沟, 再加上灌区配套设施不齐全和泥沙问题, 导致排水河道淤积, 地下水位升高, 盐碱化面积急剧扩大。所以近年黄河三角洲农业开发的重点是整平土地, 兴修水利, 开挖干、支、斗、毛深沟排水系统。使得在雨季能迅速排除洪涝, 并借雨水的天然淋洗, 起到排盐降碱作用。如果对于地下水位过高、土质粘重的封闭重盐碱地, 修建田间排水沟仍不能保证雨季排涝和旱季不返盐时, 就需挖沟抬高地面, 修建沟台田, 以相应降低台田以下水位, 现在黄河三角洲地区推广的上农下鱼就是很好的模式, 但改良成本相对较高。

1.2 合理灌溉

黄河三角洲原来采用的灌溉技术大多是传统的大水漫灌压盐, 这样虽然能临时性把土壤中的盐分压下去, 保证当季作物的收成, 但从长远看, 人为抬高了地下水位, 实为饮鸩止渴, 不能从根本上解决盐碱土改良问题。现在推广的一些先进的灌溉技术, 如滴灌、喷灌和渗灌等不仅解决了大水漫灌带来的弊端, 还有效节约了淡水资源, 应该大力提倡推广。

1.3 引洪放淤

放淤技术科学地利用了水力机械原理和泥沙特性, 有利于节省能耗和节约投资。在同运距条件下, 与其他施工方式相比, 可节约工程费用20%~40%。同时, 直接在河道中取沙, 还减少了河道淤积, 避免了挖地取土。现在黄河三角洲有大量的耕地就是通过放淤形成的。这部分耕地的缺点是耕作层较浅, 容易返盐, 所以要经常性的放淤。

1.4 淡水洗盐

淡水洗盐可加速重盐碱地的改造, 特别是具备排水系统的情况下, 引用淡水来溶解土壤中的盐分, 再通过排水沟将盐分排走, 能收到立竿见影的效果。洗盐季节应在水源丰富、地下水位低、蒸发量小, 温度较高的季节进行。因为地下水位低, 灌水洗盐时表层盐分向下淋洗得深;蒸发量小, 在洗后不致强烈返盐;温度高, 则盐分易于溶解。洗盐用水量一般情况下越大越好。但如果用水量过大, 则不仅浪费水, 还会造成地下水位高、土壤养分大量流失等副作用。尤其是黄河三角洲地区以含氯化物为主的土壤更应该相对小些。一般洗盐2~3次, 每次用水量80~100m3, 总用水量200~300m3即可。

1.5 暗管排盐

这是这几年胜利油田试验推广的一项新的盐碱土改良措施。主要技术原理是将筛孔PVC或PE波纹管埋入地下足够的深度, 形成排水管网, 然后将地下咸水集中强排入海, 同明排相比, 暗管具有排碱效果好、施工效率高、相对成本低以及占用耕地少等优点。其工作过程是:在钻孔采样勘测的基础上, 根据土壤与水文、地质情况进行工程总体设计。然后应用引进的大型铺管机械设备, 一次性完成铺管, 滤料填充工作, 并以激光制导技术使暗管保持所需精度。配套使用自动清洗管壁设备, 以保持管道畅通, 延长使用年限。暗管采用PVC打孔波纹管, 管径通常采用80mm或110mm, 为防止土壤细颗粒进入管道造成淤堵, 增加管道周围的透水性, 暗管周围要包裹一层厚8cm左右的砂滤料。该技术的实施, 可以将咸水水位控制在临界深度以下, 利用灌溉水和大气降水对暗管以上的含盐土层进行冲洗脱盐, 通过暗管将土壤盐分排出区外。经过2~3年暗管排盐系统的作用, 就能从根本上解决咸水和土壤盐碱化问题。

该技术在胜利油田实施后, 成功地将6666.67hm2寸草不生的滩海重盐碱地改造为良田, 使1333.33hm2低产田改造成为高产田。经过改造的土地种植棉花等作物产量逐年提高。

2 种植耐盐作物

有机质缺乏, 含氧量低, 是盐碱地的特点。增施有机肥料或种植绿肥, 一方面可增加土壤养分, 另一方面可改善土壤结构而有利于脱盐。根据试验表明, 盐碱土种3年紫花苜蓿后, 土壤含盐量由0.18%下降到0.038%, 有机质由0.9%上升到1.23%, 成为脱盐土。种植紫花苜蓿等耐盐牧草后将裸露的土壤覆盖起来, 以植物蒸腾代替土壤蒸发, 减少了土壤蒸发量, 降低土壤积累速度, 减少了盐分在耕层的累计。种植紫花牧畜等耐盐植物后, 由于植物根系的穿插作用, 土壤容重、总空隙度、通透性、总团聚体等物理性质得到改善。同时由于植物枯枝落叶及死根茬的腐蚀作用, 土壤有机质增加, 促进了土壤微生物的生长和繁殖, 改善了土壤养分状况和化学性状, 提高了土壤肥力。

3 使用化学改良剂

盐渍土路基病害分析及处理措施 第6篇

关键词：盐渍土,路基病害,形式内容,处理措施

路基病害的出现对道路工程的正常使用造成了非常不利的影响, 其形成原因也多种多样, 包括地理地质因素、强烈天气因素、地下水质因素等等诸多原因, 而在盐渍土道路工程的正常使用过程中, 盐渍土自身特有的大量盐性以及碱性使得道路工程在面对上述原因时更加容易出现路基病害的情况, 给道路工程的正常使用性能以及使用寿命造成非常大的危害。我国道理交通部门必须针对盐渍土自身特性展开相应的采集分析, 做好盐渍土路基病害的分析工作, 进而有效的制定种种预防以及处理措施, 保证道路工程的正常使用, 避免其维修过程中产生的大量经济成本。

1 盐渍土路基病害的主要原因以及众多类型

盐渍土指的是对自然环境中碱土、盐土以及诸多盐性土质和碱性土质的综合总称, 在公路工程的施工过程中, 一般将地表高度下1.0m深的土层内易溶盐平均含量大于0.3%的土质以及地表高度中易溶盐含量大于0.5%的土质称之为盐渍土, 其广泛的分布在内陆干旱、半干旱第以及少许滨海地区等等范围内。盐渍土的存在, 对道路工程的稳定性、耐久性有着非常严重的不利影响, 会导致道路路基出现盐胀、翻浆、溶陷以及腐蚀等多种类型的病害。具体来讲, 盐渍土道路工程会在道路的使用过程中更加容易受到外界自然环境变化的影响而产生相应的变化, 导致其土质成分中的气体缝隙以及自身物理和化学性质出现变化而转化成新的形态, 这种转变过程会给正常使用的道路工程造成极大的土体性质的破坏, 使道路路基出现结构变形、土体滑塌等等问题, 而事实上盐渍土的这种物理以及化学性质上的变化是非常不稳定的, 其会随着自然环境的变化而产生不同形态与形态之间的经常转换以及体积变换, 再次给使用过程中的道路路基造成严重危害。盐渍土道路工程常见的路基病害类型主要包括以下内容。

1.1 盐胀危害

盐胀危害指的是盐渍土中的盐性土质在自然环境的变化情况下产生变化而导致道路路基出现的病害情况, 例如在降温情况下盐性土体会出现体积增大、土体膨胀的情况, 同时升温情况下盐性土体会出现脱水缩小、土体疏松等情况, 在这两种来回的变化情况下产生的道路路基体积变化、起鼓开裂以及局部不平的问题就称之为盐胀危害。

1.2 翻浆危害

翻浆危害指的是由于盐渍土自身成分中的熔盐晶体在自然环境变化的情况下产生的聚冰、脱水以及吸水特性造成的路基土体经常处于过多的水分含量环境中, 同时在道路工程的正常使用过程中由于来往车辆的荷载造成道路表面出现泥泞湿滑的现象。

1.3 溶陷危害

溶陷危害指的是由于盐渍土在受到外界自然降水的影响会出现盐分逐渐溶解的现象, 这种情况造成土体成分内部构造中的盐性成分逐渐消失而出现土体荷载承受力下降的情况出现, 直到盐渍土土体强度已经完全无法承受道路荷载之时就会出现道路孔洞、不均匀沉降、荷载作用下沉陷等多种问题。

1.4 腐蚀危害

腐蚀危害指的是盐渍土在使用过程中其内部自带的盐性成分与道路工程中运用到的诸多材料出现化学上的反应以及相应的变化情况, 致使道路材料逐渐出现性能劣化直到不堪使用的地步, 导致道路路基出现腐蚀性的危害现象。

2 盐渍土路基病害的处理措施

2.1 路基高度提升法

路基高度提升法指的是通过提升路基高度的方法, 避免道路工程中路基结构受到太多结构下方盐渍土特性的影响, 避免盐渍土在路基高度过低的情况下出现的对路基质量造成破坏的现象。具体来讲, 路基高度提升法应该使炉体的高度大于最小填土的高度, 而最小填土的高度应该根据道路工程中的地下水位的最高高度、毛细水上升的具体高度以及地下水的冻结临界深度综合决定。值得注意跌势, 路基高度提升法只适宜用在盐碱性较弱或者在中等程度范围内并且不含硫酸盐的盐渍土道路工程中。

2.2 路基土体换填法

路基土体换填法指的是在道路工程的施工或者维修过程中采用其他性质的土体完成对道路路基中盐渍土土体的更换, 使道路路基在正常使用的过程中再也不用估计因为盐渍土的变化情况造成的路基病害情况。路基土体换填法较为适宜用在路基含盐量确实超过规定的道路设计要求标准以及路床过湿压实度确实达不到相应的压实要求标准以及路基结构中标高受到一定因素限制的低填浅挖地段的道路工程施工过程中, 同时值得注意的是路基土体换填法的应用过程必须先在实验室内做好对道路工程周围地质土体的成分试验并且确定相应的路基填土类型以后才能进行, 一般来说换填厚度最小也应该大于1.0m。

2.3 土体浸水预溶法

土体浸水预溶法指的是在道路工程的施工过程中采用的预先对路基浸水以达到路基结构中盐渍土提成分中盐碱土体成分融化的目的, 使路基结构中的盐碱土体在水流的作用下产生相应的化学反应并直接融入到更深层次的土体结构中, 使道路路基不再面对因为盐渍土成分结构中盐碱含量过多而受到的自然环境影响更强烈的变化影响, 保证道路路基的正常使用寿命和使用性能。需要注意的是, 道路路基在完成预先的浸水作业以后, 需要在路基晾干之后进行表面高程观测、路基土体成分测验以及物理学指标实验等等测验, 保证路基土体成分中盐渍土土体的含量确实已经达到相关设计的要求。

2.4 路基强行夯实法

路基强行夯实法指的是在路基施工过程中针对浸过水后的路基结构采取强行夯实加固处理的方法, 强行路基夯实法是在土体浸水预溶法的基础上进行的一项施工技术, 其不仅具有土体浸水预溶法的功能优点还能凭借强行夯实加固处理的工程作业, 有效的提高路基结构的强度以及刚度, 提升路基结构在施工过程中的密室程度, 有效的提高道路工程施工过程中路基工程的质量, 避免因为盐渍土存在而造成的路基土体易受自然环境影响的问题。路基强行夯实发施工简单、成本较低, 是当前使用较为广泛的一种盐渍土路基病害处理处理方法。

2.5 地下水位降低法

地下水位降低法指的是在路基结构的施工过程中通过地表排水以及地下水位降低等一系列引水措施的施行, 有效的防止自然雨水的降落过程中路基在雨水浸泡的程度以及浸泡的时间, 进而避免路基结构中盐渍土受到自然环境的影响较大的情况, 对路基结构在降雨过程中吸收到的盐性以及水分也有着积极的减少作用。

2.6 路基隔层断层法

路基隔层断层法指的是在路基某一层为设置一定厚度的隔断层, 进而有效的隔断路基结构中毛细水的上升过程, 防止盐渍土内部成分中的盐性成分和水分进入路基结构的上部造成路基路面结构出现相应的病害情况。具体来讲, 路基隔层断层法可以根据施工过程中应用材料的不同分为土工布隔断层、风积沙隔断层、河砂隔断层、里是个断层以及沥青砂隔断层和油毛毡隔断层等等类型。路基隔层断层法也是当前使用较为广泛的盐渍土路基病害处理措施之一。

2.7 化学处理方法

化学处理方法指的是在路基结构的施工过程中对路基上层的硫酸盐渍土进行化学处理的方法, 其能够凭借对盐渍土体中的易溶盐成分产生相应的化学性质变化和物理性质变化使盐渍土体在其内部减轻盐胀危害或者不再产生盐胀危害。具体来讲, 化学处理方法就是使用以氯盐为主要材料的掺加剂在路基结构的施工过程中使路基结构的盐渍土出现化学性质上的变化, 进而有效的减少盐渍土在自然环境下出现变化的几率, 提高路基结构的施工质量。值得注意的是, 化学处理方法的应用过程中应该介个路基隔层断层法一起使用, 防止路基下部结构的盐渍土特性对上部结构造成影响。

3 结语

综上所述, 施工单位应该在盐渍土路基结构的施工过程中结合路基结构的具体情况, 综合选择多种类型的盐渍土路基病害处理方法, 有效的避免盐渍土带给路基结构的危害, 提高道路工程中路基结构的施工质量。

参考文献

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氯盐渍土的工程特性研究 第7篇

盐渍土作为一种特殊的土，在温度、水分等环境因素发生变化时会产生物理力学变化，导致土体破坏并变形，进而引起各类建筑物(如房屋、道路、铁路、水利设施等)的破坏。

本文的研究对象新疆地区的氯盐渍土，是含氯盐为主的盐渍土，氯盐的溶解度比较大，在常温20℃时100g溶液中能溶解氯化钠(NaCl)36.6g，溶解氯化钙(CaCl2)42.7g[1]。因此遇到水时，土中的结晶盐溶解，使土质变软，土的强度变小，并且产生溶陷变形。同时，此氯化物的盐溶液会对建筑物的钢筋混凝土基础及其它工程中的钢筋产生腐蚀，使之不能很好地发挥效益。此外，盐渍土地区所用的砂、石、土等工程材料和施工用水中，也常常含有过量的盐，这也会对工程建设造成危害。因此，深入开展盐渍土基本工程特性及盐渍土地区路基病害特征及机理和评价研究，对于指导我国盐渍土地区公路的修筑及养护、提高工程质量、降低工程造价、完善规范体系、推动盐渍土地区公路修筑技术的发展都有着重要的实际意义和理论价值[2]。

1 盐渍土的基本性质

1.1 易溶盐含量及pH值分析

项目区域线路走廊带内日照充足、紫外线强、降水量小、蒸发量大且地表细粒土分布广泛、地下粗颗粒松散堆积物具储水条件，具有盐渍土发育的客观条件;线路所穿越的河谷、沟谷的洼地、湖泊等地表水丰富、地下水埋深较浅的地段在迎风、朝阳地段，地表有白色盐霜、盐壳分布。本次勘察在可能有盐渍土发育的地段分段采取代表性试样进行盐渍土(易溶盐)测试。通过对路线范围内地质调查，全线盐渍土的段落为:A段(K219+043～K221+490)，B段(K222+220～K225+530)，C段(K228+350～K230+140)，D段(K234+060～K234+620)，首先分别在各段落取土进行易溶盐含量分析，其结果见表1。

根据测试成果，Cl-/SO42-的值大于2，属于氯盐渍土，盐量为2.87%～3.369%，为中性氯盐渍土。分析判定沿线部分段落地表及地下水pH值达到10.42，对钢筋混凝土具有弱或中等腐蚀性，应采取一定的防护措施。

1.2 盐渍土的颗粒分布特点

随着颗粒大小的不同，土可以具有不同的性质。对盐渍土，由于土中含盐使土中微粒胶结成小集粒，此外，结晶盐本身也常会形成较大的颗粒，所以土中的盐对于盐渍土的粒径组成有着很大的影响。所以，在此对于盐渍土洗盐后和洗盐前的颗粒组成同时做了对比分析。

从试验结果可得出:在洗盐前，由于盐的胶结作用和结晶体的存在，所得出的试验结果是黏粒少，而盐渍土洗盐后，土中的盐溶解，同时土中原来胶结在一起的小集粒被分散，所以粒径小的粒度含量增加显著，土颗粒分散程度高，尤其是对黏土颗粒的影响最大。

1.3 盐渍土的界限含水量特征

土的液塑限能更真实地反映路基填筑土的稳定性、吸水膨胀性和失水收缩性，土的塑性指数IP是指液限与塑限的差值，塑性指数在一定程度上综合反映了影响黏性土特征的各种重要因素。本文通过人工配制不同含盐量，做了一组含盐量变化时的液塑限试验，试验结果统计见表3。

从试验结果可以看出，含盐量对盐渍土的塑性指标影响较大。液限和塑限随着含盐量的增大有减小的趋势，液、塑限是反映土体中土粒与液相水之间灵敏性的指标，塑性指数是液限与塑限之差。液限越大塑性指数越大，土体的水稳定性就越差、胀缩性能就越大[3]。

影响液塑限的因素很多，土体的黏粒含量、水溶液、矿物成分和颗粒大小等都是影响液塑限的重要因素。在其它条件不变的情况下，盐渍土的可塑性主要受到水溶液的影响，从微观上分析，这些影响因素具体包括:黏粒表面吸附离子的种类、水溶液中离子的组成和浓度，以及水溶液介质的pH值等。

2 试验结果

2.1 抗剪强度试验研究

土的抗剪强度常常用于估算地基承载力、评价土体稳定性及挡土墙等建筑物的土压力计算方面，是一个很重要的力学指标。对于盐渍土，其三相体与常规土不同，它是由气体、盐溶液、易溶盐晶体、难溶盐晶体、土颗粒五部分组成，它的抗剪强度除与土的颗粒组成、易溶盐含量、含水量及密实程度等因素有关外，与土中的含盐量组成也有很大的关系[4]。

为了研究该地区氯盐渍土的抗剪特性，本试验用直剪仪直接测定该地区土体在不同含水量及含盐量下的抗剪强度c、φ值。试验结果见表4、图1～图2。

氯盐渍土的抗剪强度与含盐量、含水量关系表4

结果表明:土中含盐量对盐渍土的抗剪强度有一定的影响，当含水量一定时，含盐量为3%、6%、9%、12%、15%逐渐增大时，黏聚力和内摩擦角先减小后增大。分析其原因为:含盐量较低时，土中的盐能充分溶解在土壤所含的水分中，这样就使土中的固体颗粒相对减少，土体逐渐变松，相对于非盐渍土，在此种条件下，含盐量的增加使土体的抗剪强度降低;当含盐量继续增大，盐溶液饱和后，土中的结晶盐便会析出并且起着重要的胶结作用，会使土的黏聚力和内摩擦角增大，在这种条件下，抗剪强度随着含盐量的增加而增大。

当含盐量一定而含水量不断增加时，土中原来起胶结作用的的结晶盐会不断溶解，土颗粒间的连接作用减弱，土体的抗剪强度降低;当含水量逐渐减低时，土中的溶液中的盐又会逐渐析出成为固态，表现出胶结作用，从而抗剪强度增加[5]。

2.2 溶陷试验研究

当地基浸水后，盐渍土地基上的建筑物地基不仅受到原来荷载作用产生的沉降，同时还受到盐渍土遇水发生溶陷而引起的附加沉降，盐渍土地区溶陷对工程建设造成的影响是较为明显的。为了研究含水量及含盐量对氯盐渍土溶陷变形特性的影响，通过室内溶陷试验来分析溶陷系数与含盐量及含水量的关系。

(1)含水量与氯盐渍土溶陷系数的关系，试验结果见表5。

由试验结果可知:当含水量为14%时，溶陷系数最大为0.086，此时的压力为600kPa;当含水量为16%时，溶陷系数最大为0.083，此时的压力为500kPa;当含水量为18%时，溶陷系数最大为0.079，此时的压力为500kPa;当含水量为20%时，溶陷系数最大为0.075，此时的压力为400kPa。由此可以看出，溶陷系数随着初始含水量的增大而减小，并且出现最大溶陷系数时的压力随着含水量的增大而减小。

(2)含盐量与氯盐渍土溶陷系数的关系，试验结果见表6。

由试验结果可知:当压力为100kPa时，含盐量大的土样溶陷系数较小;而当压力增大到200kPa时，溶陷系数与含盐量的关系发生变化，含盐量从2%到8%时，溶陷系数由0.051增大到0.069;直到荷载依次增加到600kPa时，溶陷系数都随着含盐量的增加而逐渐增大。

从试验结果可以看出，溶陷量的大小与含水量、含盐量及所受的荷载有很大的关系。当浸水时间较短，水量较小时，水使土中的结晶盐溶解，土体的结构发生破坏，强度降低，土颗粒重新排列使孔隙减小，从而发生溶陷。在实际工程中，当浸水时间较长且浸水量很大时，盐渍土中的部分固体颗粒将会随着水流发生移动，使盐渍土的孔隙率增大，之后在荷载作用下土体将产生附加的溶陷变形[6]。

3 结论

(1)试验区盐渍土为中性氯盐渍土，pH值达到10.42，对钢筋混凝土具有一定的腐蚀性。

盐渍土的颗粒组成与含盐量有着一定的关系。同时，含盐量对盐渍土的塑性指标影响较大，液限和塑限随着含盐量的增大有减小的趋势。

(2)对于氯盐渍土，其含盐量和含水量对盐渍土的抗剪强度有一定的影响，含水量不变时，抗剪强度随着含盐量的增大先减小后增大，出现了界限含盐量。在一定含盐量下，当含水量降低时抗剪强度增大，含水量增大时抗剪强度减小。

(3)考虑到地基溶陷对建筑物的影响，通过室内溶陷试验得出:含盐量、含水量及所受到的压力和溶陷系数的关系较为密切，溶陷系数随着初始含水量的增大而减小，并且出现最大溶陷系数时的压力随着含水量的增大而减小，随着含盐量的增加而逐渐增大。

(4)盐渍土地区每年有大量的公路建设项目，由于设计、施工处理不当，有不少路段出现病害，不能很好地发挥效益。此外，在盐渍土地区还有大量修建年代比较早的路段需要养护或改造。因此，进一步研究盐渍土的各种特性对于工程建设有着重要的意义。

参考文献

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粗颗粒盐渍土回填碾压试验研究 第8篇

新疆煤炭资源相当丰富,目前探明储量约2万亿吨,占全国预测煤炭资源总量的40.6%左右,居全国第一位。为了将新疆的能源资源优势转化为经济优势,国家发改委已经把新疆列入中国的重要能源接替区,计划投入大量的资金加快建设,目前,已经有许多发电集团在新疆地区投资建设煤、电、化工基地,实现煤炭的就地转化。但由于新疆大多数地区气候干燥,地处戈壁滩,场地上部地层一般为冲洪积成因的细、粗颗粒松散堆积层,且地基土易溶盐含量高,为典型的盐渍土场地,因此其溶陷、盐胀及腐蚀性给工程建设带来了巨大挑战。在工程建设中,场地往往需要进行大规模的开挖与回填,而厂址区附近建筑材料缺乏,外运土料、砂砾石料在建设场地附近虽然有分布,但运距大,有的超过100km,工程费用很高。虽然相关规程规范对回填料提出了采用非盐渍土的规定[1],但建设场地为粗颗粒盐渍土时,根据近年来开展的一些现场试验成果,粗颗粒盐渍土由于其骨架颗粒含量高与细颗粒盐渍土有明显差异[2]。考虑到基坑开挖回填土方及场地回填工程量大,当粗颗粒盐渍土易溶盐含量不是很高(平均1%~1.5%),具轻微溶陷性,不考虑盐胀时,应如何解决料源问题?就地取材是否可行?针对此问题,本文选择新疆准东地区粗颗粒盐渍土进行了现场回填碾压试验和专题研究[3],确定了场地粗颗粒盐渍土作为回填料的适宜性及相关设计和施工参数。

1 试验场地岩土工程条件

场地位于新疆准东五彩湾煤电煤化工园区,地貌单元属丘陵残积区,主要分布上下两套地层,上部主要为晚更新统—全新统的冲洪积成因的细、粗颗粒松散堆积层,多为角砾、砾砂地层,下部为侏罗系西山窑组泥岩、泥质砂岩组合,场地角砾层物理力学性质指标见表1。

注:表中变形模量、地基承载力为浸水条件下的试验值

土的化学分析表明,地基土含盐量为0.18%~2.58%,44件土样只有4件易溶盐含量小于0.3%,其余易溶盐含量均大于0.3%,依据《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB 50021-2001)[4],场地土可判定为盐渍土,按含盐化学成分分类主要为亚硫酸盐渍土、硫酸盐渍土,仅少数为亚氯盐渍土。

根据现场调查和盐渍土浸水试验结果,场地在0.5~2.0 m深度内角砾层易溶盐含量高,一般呈5~10 mm的层状分布(见图1),浸水状况下,地基土沉陷量大,溶陷系数为0.0128~0.0215,为溶陷性地基土。在2.0m深度以下,角砾层的易溶盐含量明显减小,试验结果显示,相比2.0m以上地层,地基土浸水沉降量明显减小,溶陷系数为0.002,属于非溶陷性地基土。

根据土的化学分析结果,Na2SO4含量在0.0~0.37%,结合室内对地基土的盐胀性试验分析,本区地基土可不考虑其盐胀性。

2 碾压试验方案设计及施工

2.1 回填料选择与室内试验

方案一:为降低工程投资,便于施工,回填料优先选用场地施工开挖的上部角砾层。根据颗粒分析资料,角砾层颗粒级配良好,颗粒级配曲线光滑,粗颗粒含量(大于5mm的颗粒含量)在40%左右。因场地表层含盐量高,试坑开挖时清除表层50 cm厚粉砂后的角砾料,经适当搅拌混合后,进行分层碾压,施工完成后,选1个点进行地基土的浸水溶陷性试验研究,2个点进行浸水工况下的地基土承载力测试。室内相对密度试验结果显示,角砾料最大干密度为2.14g/cm3。

方案二:进行级配改良,选用场地角砾和外运粗骨料(粒径2~5cm)按7∶3混合,分层碾压后,选3个点在浸水工况下测试地基的承载力特征值。室内相对密度试验结果显示,角砾料最大干密度为2.24g/cm3。

2.2 碾压施工工艺

施工机械采用徐州XS 222J-11型振动压路机,自重22t,激振力(高振)为374k N。

碾压施工工艺如下:

(1)根据确定的试验场地,现场定位并放出开挖线,平面开挖尺寸为12m×24m,实际开挖深度2.5 m,试坑底标高以上0.3 m厚的土层由人工开挖,基坑开挖至设计标高并验收合格后,立即进行碾压层的施工;

(2)在试验基坑内分6层铺筑,每层虚铺400 mm,含水量控制在5%左右;

(3)每层虚铺后平碾1遍,而后振动(高振)碾压6遍,碾的摆幅宽度为2/3碾宽,即压茬1/3碾宽,机械行驶速度控制在2km/h以内。

3 碾压试验效果检测与评价

3.1 碾压施工检测

每层碾压完成后,测定该层的密度、含水量、颗粒级配、易溶盐含量等指标,结果见表2。

3.2 场地料回填后的溶陷性

回填碾压层易溶盐分析结果表明,场地上部角砾层经开挖、搅拌后,破坏了天然地层中易溶盐成层分布的特征,使其均匀分布于整个碾压层内。因含盐总量依然大于0.3%,属盐渍土,碾压回填层是否具有溶陷性是影响其工程应用的重要因素,进行浸水载荷试验是非常必要的。

浸水载荷试验采用面积为5000cm2承压板,分两级加压至200k Pa压力后,维持压力不变,向试坑内均匀注水,保持水头高度为30cm,浸水时间根据土的渗透性确定,观测承压板的沉降,直至沉降稳定,并测得相应溶陷量Δs。

试验层的平均溶陷系数按下式计算:

式中:δ为平均溶陷系数;Δs为承压板压力为p时,盐渍土层浸水的溶陷量(cm);hs为承压板下盐渍土湿润深度(cm),本次通过人工开挖确定。

场地料回填碾压后浸水溶陷试验曲线见图2。结果显示,经分层回填碾压后,颗粒间接触充分,充填密实,且易溶盐均匀分布。虽然地层的渗透系数较高,但溶陷和潜蚀作用明显减小,溶陷系数为0.0075。表3原状地层与回填碾压层浸水载荷试验结果比较表明,角砾由原状结构的溶陷性土,碾压后变为非溶陷性土。通过对浸水坑底进行人工开挖可知,由于地层的较强渗透性,碾压层以下的原状角砾层也处于浸水状态,故试验测得的浸水沉降量还包括原状角砾层的变形沉降量,在溶陷系数计算时,浸水厚度仅考虑到碾压层底部,计算的溶陷系数为0.0075还是偏于保守的。

3.3 场地料的地基承载力

场地料回填碾压后地基承载力是通过浸水条件下载荷试验确定的,各试验点浸水工况下加荷变形特征见图3。从荷载—变形曲线可知,最大加载达800 k Pa以上,各试验点p-s曲线均近似为直线段,未出现明显的转折破坏点。目前关于地基土浸水后承载力特征值的确定还没有明确的规定,本次试验中关于回填碾压地基土承载力特征值的选取,分别按s/b=0.01(见表4)及s/b=0.015(见表5)所对应的荷载,且其值不大于最大加载量的一半来确定[5]。

试验结果显示:场地料回填碾压后,浸水条件下,虽然其溶陷性已经消除,但变形较大。按相对变形s/b=0.01确定的地基承载力平均值为141.5 k Pa,变形模量平均值为10.3 MPa;按相对变形s/b=0.015确定的地基承载力平均值为201.5 k Pa,变形模量平均值为9.8 MPa。

根据浸水载荷试验成果,并考虑到易溶盐溶解对地基土溶陷的影响,综合评价地基承载力特征值为170k Pa,变形模量为10MPa。

3.4 混合料的地基承载力

混合料回填碾压后的地基承载力是在浸水工况下加荷确定的,各试验点浸水工况下的加荷变形特征见图4。从荷载—变形曲线可知,最大加载达800 k Pa以上,各试验点p-s曲线均近似为直线段,未出现明显的转折破坏点,因此,承载力特征值的选取分别按s/b=0.01(见表6)及s/b=0.015(见表7)所对应的荷载,且其值不大于最大加载量的一半来确定。

试验结果显示:混合料回填碾压后,按相对变形s/b=0.01确定的地基承载力平均值为289.3k Pa,变形模量平均值为21.0MPa;按相对变形s/b=0.015确定的地基承载力平均值为398.3k Pa,变形模量平均值为19.3MPa。

混合料由于骨架颗粒明显增加,回填碾压后地基承载力和变形模量均明显提高,较场地料回填碾压后的地基条件要好。根据混合料浸水载荷试验成果,并考虑到易溶盐溶解对地基土产生的不利影响,综合评价地基承载力特征值为300k Pa,变形模量为20MPa。

4 结论

粗颗粒盐渍土由于其骨架颗粒含量高与细颗粒盐渍土有明显差异,当其易溶盐含量不是很高,为轻微溶陷性,不考虑盐胀时,经回填碾压,在压路机的振动作用下,地基土颗粒接触密实,浸水荷载作用时表现出了较好的工程性能。

(1)场地料重新回填后,破坏了原状地层中易溶盐成层特性,消除了地基土的溶陷性。在浸水条件下,荷载—位移曲线近似直线段,甚至在1000k Pa压力下,仍然没有破坏迹象,但总体变形较大,考虑易溶盐溶解和潜蚀对地基土变形的影响,地基承载力特征值取170k Pa,变形模量为10MPa。

(2)选用场地开挖的角砾和外运骨料(粒径2~5 cm)按7∶3混合进行级配改良,混合料分层回填碾压后,在浸水荷载作用下,其变形明显减小,地基承载力也有了较大提高,由于混合料中易溶盐含量仍然较高,考虑溶陷变形的影响,地基承载力特征值取300k Pa,变形模量为20MPa。

(3)场地料回填碾压后已消除了溶陷性,但承载力较低,变形较大,建议用于一般场地、道路等对变形控制要求不高的回填处理,平均压实系数按不小于0.95控制;混合料回填碾压后,变形较小,且强度高,可用于一般建(构)筑物地基的换填处理,平均压实系数按不小于0.97控制。

摘要：在新疆大规模的开发建设中,大量的工程场地将遇到粗颗粒盐渍土。因厂址区附近建筑材料缺乏,外运距离远,场地回填及地基换填料同时成为工程面临的难题。本文遵循就地取材的原则,开展了粗颗粒盐渍土现场回填碾压试验和专题研究,确定了粗颗粒盐渍土作为回填料的适宜性及相关设计施工参数。试验研究表明:当粗颗粒盐渍土易溶盐含量不是很高,具轻微溶陷性,并不考虑盐胀时,场地料重新回填可消除原有的溶陷性,且地基承载力可达170kPa,通过级配改良,混合料回填碾压后地基承载力可达300kPa,有了较大提高。其成果的获得,具有明显的工程效益。

关键词：粗颗粒盐渍土,碾压,溶陷性,地基承载力

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.盐渍土地区建筑规范(SY-T0317-1997)[S].北京:石油工业出版社,1998.

[2]程东幸,刘志伟,张希宏.粗颗粒盐渍土溶陷特性试验研究[J].工程勘察,2010,38(12):27～31.

[3]西北电力设计院.新疆神火4×350MW动力站工程回填土碾压试验研究专题报告[R].西安,2011.

[4]中华人民共和国国家标准.岩土工程勘察规范(2009年版)(GB50021-2001)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

天然硫酸盐渍土盐-冻胀性试验研究 第9篇

1 盐-冻胀性试验

1.1 试样制备

根据不同含水率要求, 充分混合水及盐渍土, 拌匀后放入塑料袋内浸润24 h, 采用室内击样法制备成所需的压实度试样[5]。为了保证土样均匀的密实度, 试样的制备采用了密度控制法对土样进行分层击实。

1.2 试验方法

考虑模拟新疆地区冬季平均气温, 选择试验温度为-20℃和28℃, 试验时将土样放置恒温-20℃冰箱中24 h后, 取出放置恒温28℃的实验室中24 h, 进行试验。因季节的不同和取样地点的不同, 盐渍土的密度及含水率会有差别, 因此在试验中考虑了密度和含水率对硫酸盐盐-冻胀性的影响, 将硫酸盐渍土土样在初始含水率为10%, 13%, 16%和初始干密度为1.4 g/cm3, 1.6 g/cm3, 1.7 g/cm3条件下制样并进行试验, 分组情况见表1。

2 试验结果分析

2.1 初始含水率不同时硫酸盐渍土的累加盐-冻胀量变化规律

初始含水率不同时硫酸盐渍土的累加盐-冻胀规律见图1~图3。从图中可以看到, 随冻融循环次数的增加和含水率的提高, 硫酸盐渍土的盐-冻胀率均不断增加。土样经24 h在-20℃冰箱的低温环境中, 硫酸盐渍土中硫酸钠溶液由28℃逐渐降低至-20℃, 随温度的逐渐降低, Na2SO4吸水结晶转化为Na2SO4·10H2O。因硫酸钠晶体体积大于硫酸钠溶液中硫酸钠和10个水分子的4倍左右, 在硫酸盐渍土土样温度降低过程中, 体积不断增加, 即盐-冻胀率不断增大;随冻融循环次数的增多, 土样中的硫酸钠向硫酸钠晶体转换的数量慢慢增多, 盐-冻胀率增加。

硫酸钠溶液中硫酸钠需吸收10个水分子转换为硫酸钠晶体, 试验土样的含水率分别为10%, 13%和16%, 含水率较高的土样, 其中硫酸钠可以吸收的水分子更充足;且在温度逐渐降低至-20℃过程中, 盐渍土中的自由水会转换成冰, 此时土样同时发生冻胀现象, 土样体积同样增加;在盐胀和冻胀的共同作用下, 土样的盐-冻胀率随含水率的增大而不断增大。

2.2 初始干密度不同时硫酸盐渍土的累加盐-冻胀量变化规律

初始干密度不同时硫酸盐渍土累加盐-冻胀率变化规律见图4~图6。由图可以看出, 在冻融循环试验次数的增加过程中, 含水率不同的硫酸盐渍土随冻融次数的增大, 其累加盐-冻胀率不断递增, 但当盐-冻胀率值增大到一定值后增大趋势逐渐趋缓;干密度的增加, 对累加盐-冻胀率的影响作用不大, 含水率不同干密度条件相同时, 累加盐-冻胀率差异显著, 故盐渍土的含水率较干密度对其盐-冻胀率的影响作用更大。相同含水率时密度较小的硫酸盐渍土土样中的孔隙较多, 孔隙中的易溶盐溶液较多, 当温度逐渐减小过程中, 盐胀、盐-冻胀陆续引起土体体积增加, 累加盐-冻胀率呈增大趋势;相反当土样密度较大时, 此时硫酸盐盐渍土土样中的孔隙较小, 孔隙中的易溶盐溶液较少, 因此密度较大的1.7 g/cm3的土样, 其累加盐-冻胀率小于密度为1.5 g/cm3和1.6 g/cm3的盐渍土土样。故在盐渍土地区可以通过增加土体密度的方法, 来降低盐-冻胀对建 (构) 筑物的危害。

2.3 初始含水率不同时硫酸盐渍土的累加盐-冻胀量变化规律

初始含水率不同的硫酸盐渍土盐-冻胀增量变化规律见图7~图9, 由图可知, 初始含水率相同、干密度不同条件时硫酸盐渍土盐-冻胀增量规律基本相同即:含水率的增加, 影响盐-冻胀增量逐渐增加。盐渍土土样在含水率较大时, 盐-冻胀增量表现的越突出。硫酸盐渍土土样在冻融循环进行至第3次时表现出最大的盐-冻胀增量。冻融次数增加, 盐-冻胀增量逐渐增加, 当增量增加到一定值后, 开始逐次减小。土样在初始冻时, 随着温度降低逐渐产生的硫酸钠结晶体填充土样孔隙及土体骨架, 使得土样体积膨胀;土样融化过程中随温度的升高硫酸钠晶体由晶体转化为液态, 此时土样体积较土样原始体积大, 随土样的融化, 土样中有自由水的蒸发, 导致土体中易溶盐溶液含量浓度增大。第2次冻土样时, 盐晶体的析出量较第1次多, 故盐-冻胀增量增大。土样再次融化, 水分不断蒸发, 土体中易溶盐溶液浓度继续增加, 冻融循环第3次时, 土样中硫酸钠结晶体更多, 盐-冻胀增量更大。3次冻融循环使土样中的水分大量蒸发, 土样含水率大大降低, 硫酸钠结晶体开始减少, 盐-冻胀增量开始降低。

3 结语

通过冻融循环方法对天然硫酸盐渍土进行试验, 可得以下结论:

1) 硫酸盐渍土随冻融循环次数、含水率的增大, 盐-冻胀率增大。2) 相同含水率时, 干密度的增大, 盐-冻胀率差异不大, 含水率更能影响土样的盐-冻胀率。3) 第3次冻融循环时硫酸盐渍土呈现出最大盐-冻胀增量。

摘要：以天然硫酸盐渍土为研究对象, 对天然硫酸盐渍土进行了室内研究, 试验在冻融循环条件下进行, 试验结果显示, 天然硫酸盐渍土的盐-冻胀量随着冻融循环次数及含水率的增加而增大;相同含水率时, 盐-冻胀量随干密度的增加盐-冻胀率相差并不大, 含水率更能影响土样的盐-冻胀性;硫酸盐渍土在第3次冻融循环时表现出最大的盐-冻胀增量。

关键词：盐渍土,盐-冻胀量,冻融循环

参考文献

[1]李芳, 李斌.中国公路盐渍土的分区方案[J].长安大学学报, 2006, 26 (6) :13-14.

[2]徐攸在.盐渍土地基[M].北京:中国建筑工业出版社, 1993:78-82.

[3]王俊臣.新疆水磨河细土平原区硫酸 (亚硫酸) 盐渍土填土盐胀和冻胀研究[D].长春:吉林大学建设工程学院, 2005:48-100.

[4]贾磊, 候征, 王维早.冻融条件下硫酸盐渍土的膨胀机理及抑制措施[J].安徽农业科学, 2009, 37 (7) :3330-3334.