淺談鹽漬土的工程特性及工程措施

褚艷召

(西藏大學工學院 拉薩 西藏 850000)

淺談鹽漬土的工程特性及工程措施

褚艷召

(西藏大學工學院 拉薩 西藏 850000)

鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化和堿化土壤的總稱。鹽漬土中易溶鹽含量不小于0.3%，并具有溶陷、鹽脹、腐蝕等性質的土質。鹽漬土廣泛分布于我國我國西北干旱地區如新疆、甘肅、青海、內蒙等地；華北地區、大同盆地、松遼平原以及青藏高原的一些湖盆洼地也有分布。鹽漬土的廣泛分布給我國鐵路、公路等基礎設施建設帶來了許多的難題，因而研究鹽漬土的工程特性與工程措施為解決工程基礎設施建設具有比較重要的意義。

鹽漬土；溶陷；鹽脹；腐蝕

一、鹽漬土的定義

所謂鹽漬土即指巖土中易溶鹽含量大于0.3%，(在市政公路工程中一般指地層以下1.0m深的土層范圍內可溶鹽的含量大于0.3%的土。)鹽漬土一般具有溶陷、鹽脹、腐蝕等工程特性。由于其這種特性和在我國的廣泛分布，給我國的基建事業帶來了不少需要克服的難題。

二、鹽漬土的成土條件

海濱地區(如河北山東一帶的渤海灣，萊州灣，還有我國臺灣在內的沿線諸島等地區)，還有鹽漬土分布的地區一般年降水量小且蒸發量大的半干旱或者干旱的氣候環境，年降水量不足以淋洗掉土壤表層累積的鹽分，從而導致的土體中鹽分的堆積。在我國，受季風氣候影響，土中的鹽分的含量隨季節變化，在多雨的夏季，土壤因雨水的沖刷土體含鹽量降低，而在春秋旱季，土體水的蒸發量大于降水量，又導致了土壤鹽分的析出。

三、鹽漬土的鹽脹特征

根據硫酸鈉在水中溶解的性質來模擬鹽漬土中的鹽分的性質，如圖可知，硫酸鈉在常溫下隨著溫度的升高其溶解度增大，而且鹽漬土中的鹽分大多不會是飽和狀態，在遇水后會使土體中的自由水轉化為結合水，致使體積增大進而導致鹽漬土的體積發生膨脹，地基發生變形隆起等。從而導致建造在這種地基上的建(構)筑物發生地基不均勻的隆起或沉降。這種鹽漬土遇水發生膨脹的現象就叫做鹽脹。

結晶后的硫酸鹽體積為失水狀態下體積的3.1倍。土體中硫酸鹽的存在及遷移聚積是發生鹽脹這種現象的基礎。在自然狀態下,在蒸發的作用下鹽分向地層表處累積,但是路基在路面的覆蓋作用下，蒸發的強度相對于自然條件下大大降低,土中鹽份的運動是由溫度較高處遷移至溫度較低處,遷移強度秩序負離子為：Cl->SO24->HCO3-,正離子為Na+>Mg2+>Ca2+,土體中鹽份在降溫過程中由非飽和狀態轉化為飽和的結晶鹽、體積膨脹。這是導致鹽脹劇增并引起土體體積膨脹變形破壞的關鍵。

四、鹽漬土的溶陷特性

鹽漬土的溶陷變形分為兩種情況:一是在靜水中的溶陷變形,即在濕潤的條件下，浸水時間不長,水力梯度小且不出現滲流時,土中部分或全部鹽結晶溶解,結合水轉化為自由水，體積減小從而導致土體結構破壞，產生溶陷。二是潛蝕變形,即當鹽漬土長時間浸水時,浸水量很大且具有了滲流的作用,土部分土顆粒和夾雜的鹽分會因水的滲流作用被帶走，使得鹽漬土孔隙率增大,在上部荷載的作用下引起變形。研究表明,潛蝕變形是鹽漬土地基溶陷的主要部分,也是鹽漬土地基與其他非鹽漬土地基沉陷的本質區別。

五、鹽漬土對工程的危害

鹽漬土對工程的危害，如鹽脹作用導致的地基的不均勻沉降：當土的含鹽量大時，土的性質往往由土中的鹽分控制；當含水率較小時，土就會達到液性狀態，導致強度降低。當鹽漬土在沒有水的作用下處于干燥狀態時，地基承載力可以達到很高的數值，甚至相對于周邊粘土的承載力還要高，但遇水后迅速變軟，承載力將成倍降低，所以地基進水后，建筑物的周圍會出現因為地基承載力不夠導致的裂縫。甚至會因為地基內部土質遇水發生地基變形導致上層建筑物的傾覆甚至倒塌。

六、鹽漬土的工程地基處理技術

鹽漬土遇水會有鹽脹溶陷等現象的發生，所以在有鹽漬土的地區對其土質的改良是改變或者消除其鹽脹的只要方法。主要在于改善土的力學性質,消除或減少地因基因浸水而引起的溶陷或鹽脹導致的結構破壞。與其他軟土地基處理不同,鹽漬土地基處理的厚度與范圍應根據土中含鹽類型、含鹽量、分布狀態、鹽漬土的物理力學性質、溶陷等級、鹽脹特征以及建筑設計要求來確定。

(一)浸水預溶法。所謂浸水預溶法是對要處理的地基提前進行浸水濕潤，這樣做是為了使土中的可溶鹽溶解于水中并且隨著水滲入更深的地層中去，隨著土中的結晶鹽的溶解和部分土顆粒的流失，在土自重壓力或人工夯實地基土的共同作用下，預先使土產生溶陷而密實的辦法。

(二)鹽化法。所謂鹽化法即通常所說的“以鹽治鹽”的方法，在地基土中注入飽和鹽溶液，形成一定厚度的鹽的飽和土層。由于蒸發或者地熱的原因失水后，結晶鹽析出，進而能夠填充土顆粒之間的空隙，起到土粒骨架作用，降低鹽漬土的滲透作用。

(三)強夯法。對于土粒間孔隙率大的松散土,因其土體密度小,顆粒間接觸面積較小,抗剪強度低,鹽含量較小,一般采用強夯法，以來減少土顆粒間的空隙率。

(四)換土墊層法。對于溶陷性較高,但不很厚的鹽漬土地基采用換土墊層法消除其溶陷性是較為可準的,就是把基礎以下一定范圍的土挖除換填上其它工作性質較好的土或砂石，并且要分層夯實。作為建筑基礎的持力層,這樣做可消除部分或完全消除鹽漬土的溶陷性,減小地基的變形,提高地基的承載力。

七、結束語

鹽漬土在我國有著十分廣泛的分布，對公路建設、鐵路建設以及公共設施等的基礎建設有著一定的影響。所以以上是我這學期對鹽漬土的認識，他有著與其它的土不同的性質，無論是從土的三相上來看還是鹽漬土的地基處理方法上來看，鹽漬土在處理上的方法很多，從化學角度或者從物理角度上都可以在一定程度上預防因為鹽漬土的性質而造成地基的塌陷、鹽脹等地基不穩定的情況發生。

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褚艷召(1989-)，男，漢族，河北石家莊人，西藏大學工學院碩士研究生在讀，研究方向：巖土滑坡。