敦煌機場飛行區地基土含鹽特征分析

曹文廣 王思源

(甘肅中建市政工程勘察設計研究院，甘肅 蘭州 730000)

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敦煌機場飛行區地基土含鹽特征分析

曹文廣 王思源

(甘肅中建市政工程勘察設計研究院，甘肅 蘭州 730000)

分析了敦煌機場擴建工程飛行區跑道、站坪區鹽漬土的成因及分布形態，介紹了地基土易溶鹽分布的特征，通過試驗研究，探討了該機場飛行區地基土的含鹽量，并得出鹽漬土的含鹽類型及鹽漬化程度，對鹽漬土的鹽脹性分析與處理有一定意義。

鹽漬土，地基，含鹽量，機場，飛行區

1 概述

國家標準GB/T 50942—2014鹽漬土地區建筑技術規范2.1.1條規定當易溶鹽含量大于或等于0.3%且小于20%，并具有溶陷或鹽脹等工程特性的土，我們稱為鹽漬土。我國鹽漬土主要分布在西北地區，約占全國鹽漬土總面積的60%左右，敦煌正好處于鹽漬土分布區，原敦煌機場老跑道等由于受到鹽脹等危害已經進行過多次處理，因此本次擴建工程對地基土含鹽特征分析具有重大的意義。

2 地基土含鹽特征分析

2.1 鹽漬土的成因及分布形態

敦煌機場地處三危山山前沖洪積裙前緣地帶。距今200萬年以來的更新世，沉積了巨厚的沖洪積砂礫層，粗顆粒物質與細顆粒物質交互沉積，洪水攜帶的鹽分向下游運移，在盆地中心以泉水形式溢出形成鹽湖。全新世以來，在干旱氣候條件下，只在暴雨季節產生洪水，洪水流量減少，多沿局部放射狀淺溝槽向下游徑流排泄。由于蒸發量遠大于降雨量，間歇性洪流攜帶的鹽分，在弱透水的粉細砂或粉土層內富集，呈窩狀混存于砂礫層中，或在細顆粒物質層面析出，呈層狀結晶的纖維狀晶簇，結晶鹽層一般厚約1 cm～3 cm，最厚處可達5 cm～15 cm。探井開挖結晶鹽見圖1。

2.2 易溶鹽平面分布特征

勘察場地內地基土中易溶鹽含量平面分布呈明顯的不均勻性。根據以往擴建工程基槽開挖施工中調查與檢測，在洪水流經淺溝槽的部位，易溶鹽含量高，含鹽土厚度大，其余地段易溶鹽含量較低，含鹽土厚度小。不同子項工程場地以及同一場地不同勘探點，其易溶鹽分布略有不同，易溶鹽含量變化大，飛行區含鹽量一般在0.3%～1.0%之間，最大含鹽量為2.38%。

2.3 地基土易溶鹽分布的不均勻性

地基土中易溶鹽含量大小在平面與垂直分布明顯不均勻，且呈不連續分布。不同地段易溶鹽含量與含鹽類型不盡相同，易溶鹽以層狀或窩狀分布于地基土中。

2.4 易溶鹽垂向分布的表聚性

為查明飛行區跑道、站坪地基土的含鹽特征及分布狀況，本次勘察在探井內，采用刻槽法以0.3 m～2.0 m的豎向間距采取易溶鹽樣，共取了693件擾動土試樣進行易溶鹽含量分析，試驗結果見表1，表2。

表1 飛行區跑道延長段不同深度范圍內地基土含鹽量試驗表

表2 飛行區站坪不同深度范圍內地基土含鹽量試驗表

場地易溶鹽含量分析結果表明：本區易溶鹽主要分布于地面下2 m～3 m深度范圍內，具有明顯的表聚性。易溶鹽含量隨深度增加而減小。在2 m以上含鹽量較高，在地層中可見多層富集結晶鹽層或窩狀鹽晶體，平均含鹽量由0.6 m深度的0.51%～1.28%減小到2.0 m深度處的0.21%～0.29%。2.0 m以下可見富集結晶鹽層或鹽窩減少，含鹽量一般小于0.3%，僅局部地段分布有含鹽量大于0.3%的鹽漬土。飛行區跑道延伸段及站坪地基土易溶鹽含量、主要離子含量與鹽類型隨深度變化如圖2，圖3所示。

2.5 含鹽類型及鹽漬化程度

飛行區跑道延伸段及站坪場地鹽漬土分布深度見表3。

表3 各子項工程場地鹽漬土分布深度表

3 鹽漬土的鹽脹性分析與處理建議

硫酸鈉又稱無水芒硝，是對溫度變化敏感的易溶鹽。根據前人研究資料，隨著溫度和溶解度變化而吸水或釋水，并產生體積變化。溫度低于32.4 ℃時，吸收10個水分子而變成芒硝晶體(NaSO4·10H2O)，硬度降低，比重減小，體積增大約3倍～4倍;溫度高于32.4 ℃時，晶體硫酸鈉則很快溶解于水或恢復原來的粉末狀，體積相對縮小。因此，含有硫酸鈉鹽的土，在一定的地溫梯度變化幅度與濕度條件下，將產生季節性松脹現象，并有累積發展趨勢。每年春季和秋季晝夜溫差變化大時，鹽脹變形尤為明顯。為防止擴建工程跑道、站坪地坪產生鹽脹病害，應對跑道與站坪結構層地坪及道路路面以下的鹽漬土進行處理。根據以往擴建時對鹽漬土的地基處理經驗，建議采用換填法處理，處理深度為2.0 m，局部處理深度大于2.0 m，換填材料應采用含鹽量小于0.3%的砂礫石。

4 結語

通過上述分析，我們認為場地地基土易溶鹽含量分布具有不均勻性以及洪水流經淺溝槽的部位易溶鹽含量高、含鹽土厚度大與表聚現象，同時在一定的地溫梯度變化幅度與濕度條件下，將產生季節性松脹現象，并有累積發展趨勢。因此為防止場地鹽漬土對機場跑道、站坪造成鹽脹危害，對鹽漬土地基必須進行相應的處理，處理深度不宜小于2.0 m，根據以往對鹽漬土的處理工程經驗，可對地鹽漬土采用換填法處理，換填材料應采用含鹽量小于0.3%的砂礫石。

[1] GB/T 50942—2014，鹽漬土地區建筑技術規范[S].

[2] 華遵孟，沈秋武.西北內陸盆地粗顆粒鹽漬土研究[J].工程勘察，2001(1)：28-30.

[3] 王 軍，劉熙峰.新疆粗粒鹽漬土工程特性分析[J].電力勘測設計，2012(4)：4-7.

[4] 史桃開，劉攸在.鹽漬土地基的膨脹性[J].工程勘察，1994(3)：17-21.

Analysis on salt content of foundation soil of Dunhuang airport

Cao Wenguang Wang Siyuan

(GansuCSCECMunicipalEngineeringInverstigationandDesignInstitute,Lanzhou730000,China)

The paper analyzes the reasons and distribution for the salt soil at runways and station sites in the extension project of Dunhuang airport, introduces the distribution feature of soluble salt of foundation soil, explores the salt content of the soil at the airport by the tests, and concludes the saline types of soil and saline levels, so as to be meaningful for the salt expandability analysis and treatment.

salt soil, foundation, saline content, airport, airfield

1009-6825(2016)05-0094-03

2015-12-01

曹文廣(1984- )，男，工程師； 王思源(1988- )，男，工程師

TU448

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