淺議如何做好特殊土地區的渠道防滲工作

摘 要：我國（尤其是西部地區）廣泛分布著特殊土（鹽漬土、膨脹土及濕陷性黃土），對渠道防滲工程建設帶來嚴重的危害。因此，筆者為了與同行們就解決此問題進行討論，特就特殊土的分布概況、主要性能特點及對渠道防滲工程的危害作了簡介后，著重對防治措施提出了一些看法，供交流與討論。

關鍵詞：土地；渠道；防滲

渠道設計的執行應該按照國家制定的標準執行，一般情況下是按照水利部水利水電行業標準《渠道防滲工程技術規范》執行的，然而，這一規范是針對普遍性質的渠道設計而言，對于特殊情況下的渠道設計的規定內容較少，即使有所提及，但涉及的內容較為單一，例如，它提出了渠道在選線過程中應該盡量避開濕陷性的基地和膨脹性的基地，對于新建的過溝填方渠道應該采用浸水預沉的方法加以解決，對于膨脹土，可以采用換填法進行處理等。但是，隨著渠道建設的發展速度越來越快，建設的規模也在不斷擴大，為此，在《渠道防滲工程技術規范》中提到的特殊渠道防滲處理方法都太片面，無法徹底和深入解決問題，這就不得不要求人們加強對特殊土地區渠道防滲工程建設的技術的重視程度。

1 特殊土的性能特點分析

1.1 鹽漬土的性能特點

鹽漬土作為鹽化土、堿化土、巖土和堿土的總稱，是鹽堿性較強的一種土壤，鹽漬土是人們日常習慣上的稱謂，若按照國家暫擬的鹽漬土分類系統可以將其分為鹽土和堿土，這兩種土壤實質上是性質完全不同的土壤，但是，隨著時間推移以及外界環境的影響，兩種類型的土壤之間會發生一定程度的演變，這就使得兩者之間存在一定的親緣關系。

對于鹽土而言，其主要的性能是：沿途中含有大量的遇水即溶的鹽類，在土壤的表面，呈現的顏色主要是灰黑色，在潮濕的地面上不乏有白色鹽霜或者鹽結皮，在有些鹽土中還存在鹽結殼。一般在土的坡面處，表層的鹽成分主要是積鹽層，鹽結皮和鹽結殼的含量一般都是超過1%的，此外，在鹽結殼的下面還存在蓬松的鹽土混合層，在鹽土的中心層則是少量鹽的結晶，最底層則是可溶性的石灰結核，這種鹽的含量隨著土層深度的增加而不斷減少。

1.2 堿土的性能特點

堿土與鹽漬土的最大區別就是它的可溶性鹽類很少，（通常少于0.5%），PH值可高達9～10，代換性鈉占陽離子代換總量的20%（即堿化度）。在堿土的表層，一般呈現的是灰白色斑狀分布，也存在少數堿性土表面呈現的是龜裂狀分布。在堿土的截面上，其發生層較為完整，呈現灰白色或者灰色淋濾層的表層含有的SiO2可達到將近70%，中間層則是堅固的棕褐色柱狀或者棱柱狀構造，富含代換性鈉的沉淀層，此層堿化度可高達30%～60%，甚至80%～90%。下層為鹽分積聚層。其含鹽量隨土層深度的增加而增加，透水性很差。由于鹽土和堿土在發生演變上有親緣關系，所以在一個地段內，鹽土和堿土往往是共存的。

1.3 膨脹土的性能特點

膨脹土的存在主要是由于開挖引起的土層原有壓力的釋放或者是由于淑芬的增加進而導致的土壤體積膨脹，這種體積膨脹性能和干燥時具有體積收縮性能土就被成為膨脹土。按照礦物學的思想觀點來看，膨脹土膨脹能力的大小主要是由膨脹土的粘土礦物成分的種類以及其含量和水的狀態等決定的。由此決定的膨脹土主要分為三類，一是蒙脫土，二是伊利土，三是高岑土。其中，蒙脫土的膨脹能力最大，主要是因為這種土壤的顆粒較小，但是表面積較大，所以它的陽離子代換量較大，進而使得其膨脹能力擴大，而其擴大的成分主要是粘土礦物成分。在膨脹土中，按照渠防滲工程的角度考慮，如何判斷土壤的膨脹能力是解決根本問題的因素，因此，了解膨脹土的分類方法是必須的。[1]

（1）按國家標準《膨脹土地區建筑技術規范GBJ112-87》采用自由膨脹率與地基變形量分類，其脹縮等級劃分見表1。

（2）目前一般采用的膨脹土分類方法，即分為典型的和非典型的膨脹性軟巖的方法見表2。

2 濕陷性黃土地區渠道防滲設計的指導原則

大量的試驗表明，濕陷性黃土地基在浸水后不久和停止浸水后不久會發生兩次較大的突然性的沉降變形：第一次變形是由于土體結構的破壞、濕陷而引起的；第二次變形則是由于瞬間的固結變形引起的。這兩次變形均會對上部建筑物結構產生危害。另外，土體的濕陷在經過一次充分的浸水后，其濕陷性將基本消除，再次浸水后黃土的形變表現就將與普通黏性土基本一致。大量的工程實踐表明，黃土的濕陷性可以通過預先的擠密、強夯、重塑回填等方法消除或基本消除，而且這些工程措施已經過了長期的應用，施工技術已經成熟，成本也不是太高。因此，在黃土渠道設計時只要充分認識到地基對渠道的危害性，采取一些預先處理的措施，就可以防止濕陷性對渠道的危害。濕陷性黃土渠道防滲設計的原則應遵循：“充分認識，預先處理，積極抵抗，綜合防治”。[2]

3 膨脹土地區渠道防滲設計的指導原則

膨脹土之所以會出現大幅度的膨脹，主要是因為土中的含水量較大，并且，膨脹土壤中的含水量單次變化對脹縮性的影響并不深刻，也可以說基本無影響。因此，對膨脹土進行處理時，無法像濕陷性土壤一樣進行預先處理。又因為膨脹土的渠基不僅無法對自身進行穩定，對于渠道襯砌結構也具有超強的破壞力，所以，在設計過程中應該保證渠基土體的自身穩定，盡量不適用原本的設計方案，而是采用全新的設計理念，參照渠道防凍脹的研究成果，對膨脹土渠道進行科學合理設計，同時，遵循一定的設計原則，如“適應、削減和局部抵抗，分級分類，綜合防治”的設計原則[3]

4 結束語

4.1 隨著我國水利建設的發展，特殊土地區渠道防滲工程建設中的技術問題亟待研究。

4.2 對于濕陷性黃土地區渠道防滲設計的指導思想應該遵循：“充分認識，預先處理，積極抵抗，綜合防治。”

4.3 對于膨脹土地區渠道防滲設計的指導思想應該遵循：“適應、削減和局部抵抗，分級分類，綜合防治”

4.4 我國目前渠道防滲工程的設計標準偏低，研究不同渠道工程的設計標準迫在眉睫。

參考文獻

[1]汪國烈，明文山.濕陷性黃土的浸水、變形規律與工程對策[A].濕陷性黃土研究與工程[C].北京：中國建筑出版社，2001.

[2]謝壯初.“適應凍脹變形、防止渠道凍脹破壞”的實踐與研究[J].防滲技術，1991，（4）.

[3]《渠道防滲》編輯部.渠道防滲論文集[C].西安：三秦出版社，1994.