準東地區粗顆粒鹽漬土室內鹽脹試驗分析

秦 明 亮

(國網能源新疆準東煤電有限公司，新疆 昌吉 831800)

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準東地區粗顆粒鹽漬土室內鹽脹試驗分析

秦 明 亮

(國網能源新疆準東煤電有限公司，新疆 昌吉 831800)

通過對新疆準東地區某電廠廠區內粗顆粒鹽漬土室內鹽脹試驗分析，探討了壓實系數、含水量對鹽脹變形的影響，得出了一些有意義的結論，旨在為類似鹽漬土工程提供參考。

鹽漬土，鹽脹變形，壓實系數，含水量

1 概述

我國新疆地區鹽漬土分布面積15.83 km2，約占全區面積的9.5%，主要分布在準葛爾盆地、塔里木盆地、吐魯番盆地以及哈密盆地[1]。本研究區域位于準葛爾盆地和古爾班通古特沙漠東南緣，為內陸盆地，氣候類型屬典型的中溫帶大陸性半荒漠干旱氣候，晝夜溫差大，降雨量小，年蒸發量遠遠大于降水量。鹽分隨地表、地下徑流由高處向低處匯集，形成內陸鹽漬土。廠區地表下3 m深度范圍內土層以第四系全新統(Q4)沖、洪積角礫為主，一般粒徑2 mm～15 mm，最大粒徑60 mm，局部為礫砂、顆粒狀粘粒互層，易溶鹽含量0.3%～2.91%，開挖面可見白色鹽斑，現場探槽開挖面見圖1。根據鹽漬土中含鹽化學成分劃分，廠區內鹽漬土絕大多數為硫酸鹽漬土或亞硫酸鹽漬土[2]。鹽脹變形是鹽漬土的工程特性之一， 對工程建筑的危害，具有潛伏性、隱蔽性和長期性的特點[3]。本文基于室內鹽脹試驗，通過分析在不同含水量及壓實系數情況下鹽脹變形的特點，探討含水量和壓實系數對粗顆粒鹽漬土鹽脹性的影響。

2 室內鹽脹試驗步驟

粗顆粒鹽漬土現場難以取得原狀土樣，依照規范要求進行室內重塑制樣，土樣尺寸為φ150 mm×116 mm，通過室內擊實試驗確定最優含水量為6.37%[4]。鹽脹試驗儀器采用高低溫交變濕熱恒溫箱，型號為：TW-WJ800。室內鹽脹試驗過程見圖2，步驟如下：

1)將制備好的試樣連同擊樣筒開封，蓋上蓋板，安裝百分表，使百分表端頭與蓋板中心緊密接觸，記錄室溫和百分表初始讀數；2)將安裝好百分表的試樣放入恒溫箱內，調節溫控器，讓恒溫箱溫度保持在25 ℃，6 h后開始記錄各試樣百分表讀數；3)調節溫控器，讓恒溫箱溫度分別保持在25 ℃，20 ℃，15 ℃，10 ℃，5 ℃，0 ℃，-5 ℃，-10 ℃，-15 ℃，-20 ℃溫度下6 h，每30 min記錄一次各個溫度下各試樣百分表讀數，負值表示鹽脹變形，正值表示沉降變形；4)關閉溫控箱，取出試樣，拆除百分表、蓋板，取出試樣，描述試樣凍結程度，拍照記錄。

3 室內鹽脹試驗分析

3.1 含水量對鹽脹影響分析

分別選取天然含水量2.88%，最優含水量6.37%以及含水量9.37%對應不同壓實系數下重塑土樣進行室內鹽脹試驗。壓實系數相同情況下不同含水量對應鹽脹變形量隨溫度變化曲線見圖3～圖5。鹽脹量數據統計見表1。

由圖3～圖5及表1對比分析可知：同一壓實系數情況下，隨含水量的增加鹽脹變形量呈非線性增長，最優含水量6.37%對應的鹽脹變形量最大，含水量9.37%對應的鹽脹變形量次之，天然含水量2.88%對應的鹽脹變形量最小，且6.37%與9.37%對應的鹽脹變形量比較接近，為2.88%對應鹽脹變形量的2倍～3倍。

3.2 壓實系數對鹽脹影響分析

同一含水量情況下，壓實系數0.90，0.93，0.97對應鹽脹變形量隨溫度變化曲線見圖6～圖8。鹽脹量數據統計見表2。

表1 不同含水量對應鹽脹變形量統計表

表2 不同壓實系數對應鹽脹變形量統計表

含水量/%壓實系數鹽脹變形量Syz/mm試樣高度hjr/mm鹽脹系數δyz2．880．900．0241160．000210．930．0271160．000230．970．051160．000436．370．900．0731160．000630．930．0921160．000790．970．1081160．000939．370．900．0681160．000590．930．0791160．000680．970．1001160．00086

由圖6～圖8及表2分析可知：同一含水量情況下，鹽脹變形量隨壓實系數的提高而增大，壓實系數0.97對應的鹽脹變形量約為壓實系數0.90對應鹽脹變形量的1.5倍～2倍。

3.3 含水量及壓實系數對鹽脹影響綜合分析

由圖3～圖8綜合分析可知：在試驗溫度范圍內隨著溫度的降低鹽脹變形量逐漸增大，其中10 ℃～-10 ℃之間鹽脹變形發展劇烈，其變形量約占總變形量的90%，溫度降至-15 ℃左右鹽脹變形基本趨于穩定。

含水量及壓實系數對鹽脹變形之間的綜合影響曲線如圖9所示。

由圖9分析可知：壓實系數一定時，鹽脹系數與含水量之間變化曲線接近二次拋物線，含水量7%左右時對應的鹽脹變形最大。

4 結語

通過對新疆準東地區某電廠廠區內粗顆粒鹽漬土室內鹽脹試驗分析，得出以下結論：

1)壓實系數相同時，含水量6.37%和9.37%對應的鹽脹變形量比較接近，是含水量2.88%對應鹽脹變形量的2倍～3倍。

2)同一含水量情況下，鹽脹變形量隨壓實系數的提高而增大，壓實系數0.97對應的鹽脹變形量是壓實系數0.90對應的鹽脹變形量的1.5倍～2倍。

3)鹽脹變形主要發生在10 ℃～-10 ℃之間，其鹽脹變形量約占總變形量的90%。

4)不同壓實系數前提下，鹽脹系數與含水量之間變化曲線均接近二次拋物線變化，含水量達到7%左右對應最大鹽脹變形。

5)本文室內鹽脹試驗分析可為新疆準東地區粗顆粒鹽漬土鹽脹性研究提供一定借鑒參考。

[1] 王 軍，劉熙峰.新疆粗顆粒鹽漬土工程特性分析[J].電力勘察設計，2012(4):4-7.

[2] GB/T 50942—2014，鹽漬土地區建筑技術規范[S].

[3] 任秀玲.西北地區鹽漬土鹽脹特性研究進展與思考[J].土壤通報，2016(2):246-251.

[4] 李耀杰，楊志剛，關 峻，等.新疆準東地區鹽漬土回填處理試驗研究[J].山西建筑，2016，42(9):75-76.

On saltheaving test for coarse saline soil in Zhundong area

Qin Mingliang

(Xinjiang Zhundong Coal Power Co., Ltd, State Grid Energy Group, Changji 831800, China)

By analyzing the indoor saltheaving test of the coarse saline soil in the Zhundong area, the paper explores the compaction coefficient, illustrates the influence of the water content on the saltheaving deformation, and achieves some significant conclusion, so as to provide some engineering reference.

saline soil, saltheaving deformation, compaction coefficient, water content

1009-6825(2016)30-0086-02

2016-08-18

秦明亮(1983- )，男，工程師

TU411

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