伊拉克魯邁拉地區鹽漬土工程施工特性分析

（山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南250013）

l 鹽漬土的成因分析

1.1 地形地貌與水文地質條件

伊拉克魯邁拉地區場地地形平坦，地面高程9.29～10.74m。地貌成因類型為沖洪積平原，地貌類型為平地。擬建場地內地下水類型主要為第四系孔隙潛水，賦存于砂土地層中。地下水補給來源主要為大氣降水和地下水側向徑流，以地面蒸發和人工取水為主要排泄方式。根據調查，地下水位隨季節性變化明顯，水位動態與大氣降水關系極為密切，雨季水位上升，旱季水位下降。勘測期間正值旱季，地下水穩定水位埋深11.00～12.00m。

1.2 氣候特點

伊拉克魯邁拉地區位于伊拉克巴士拉西側，是典型的熱帶沙漠氣候，最高氣溫58.8℃，常年受副高控制，盛行下沉氣流，降水稀少。沙漠里的沙子比熱小，白天溫度上升快，儲熱能力強，且熱量不易向地下傳遞。該地信風是來自廣闊的亞歐大陸的離岸風，水汽含量少，不能增加降水。

1.3 地層巖性

擬建場地地表大面積覆蓋第四系堆積物，沖積平原區主要為沖洪積（Qa4l+pl）砂土，層厚均勻且一般較大，土層鹽漬化嚴重。地層特征描述如下：

1.3.1 粉細砂

黃褐色、灰白色，稍濕，稍密～中密，局部密實，主要成分為長石、石英等，混多量石膏及易溶鹽，局部夾粉土薄層。該層層厚0.80～6.00m，層底埋深0.80～6.00m。

1.3.2 中粗砂

黃褐色、灰白色，稍濕～飽和，密實，主要成分為長石、石英等，混多量石膏及易溶鹽。該層不均勻，以粗砂及中砂為主，局部為粉細砂及礫砂。本次勘測未揭穿該層，最大揭露厚度24.00m。

1.4 濕地退化

由于該地區氣候變化及人類活動導致北側濕地退化干涸，造成大片鹽漬土產生。根據google地圖1984～2017年影像資料，顯示研究場地北側濕地邊緣線后退1.0km，濕地減少進一步加劇了鹽漬化。

2 鹽漬土的工程特性

2.1 鹽漬土成分

擬建場地鹽漬土易溶鹽含量試驗結果如圖1。

圖1 易溶鹽含量與深度散點圖

由圖1可知，土體易溶鹽含量隨著深度增加，含量差異較大，在1～7m范圍含鹽量的變化波動最大，從總體上來看，隨著深度的增加，易溶鹽含量逐漸減少，7m以下時含量較為穩定。

2.2 鹽漬土的鹽脹性

根據易溶鹽試驗結果，Na2SO4含量范圍值0.00%～0.02%。根據GB 50021—2001《巖土工程勘察規范（2009）》［1］，當土中硫酸鈉含量不超過1%時，可不考慮鹽脹性；本工程地基土中Na2SO4含量小于1%，鹽脹量較小，可不考慮鹽脹性對基礎造成的影響。

2.3 鹽漬土的溶陷特性

鹽漬土的三相組成與一般土體不同，液相中含有結晶鹽，尤其是易溶性的結晶鹽類。當鹽漬土中的鹽分遇到水后會溶解，此時土體的物理性質和力學性質的指標均會發生明顯的變化，強度明顯降低。同時由于土體中鹽份的溶解地基會產生溶陷，因此產生的收縮沉降會導致建筑物造成破壞［2］。天然狀態下的鹽漬土，在受到自重壓力、附加壓力作用，同時在水浸濕時產生的土體變形稱作鹽漬土的溶陷變形。在靜水中的溶陷變形，土體浸水時間不長，無滲流，土體中氯鹽結晶溶解，導致土體顆粒間膠結結構被溶解破壞，強度降低，產生溶陷［3-4］。室內溶陷性試驗結果如表1。

表1 鹽漬土溶陷系數成果

依據GB/50942—2014《鹽漬土地區建筑規范》［5］，當溶陷系數大于或等于0.01時，應判定為溶陷性鹽漬土，根據表1統計結果，判定工程場地的溶陷程度為輕微。鹽漬土地基的總溶陷量需根據建（構）筑物基礎的埋置深度進行計算，并最終確定溶陷等級。

鹽漬土地基的總溶陷量Srx可按GB/50942—2014《鹽漬土地區建筑規范》計算。

式中 Srx為鹽漬土地基的總溶陷量計算值（mm）；δrxi為室內試驗測定的第i層土的溶陷系數；hi為第i層土的厚度（mm）；n為基礎底面以下可能產生溶陷的土層層數。

勘測期間地下水穩定水位埋深11.00～12.00m，本次鹽漬土地基的總溶陷量Srx計算過程中，產生溶陷的土層深度取12.00m，建（構）筑物基礎的埋置深度分別取2.5，3.0，3.5，4.0m，鹽漬土地基的總溶陷量計算成果如表2。

表2 鹽漬土地基總溶陷量

2.4 地基土腐蝕性評價

鹽漬土腐蝕性主要有兩大類，一是化學腐蝕，即土中的鹽與建筑材料發生反應而引起的破壞作用；二是物理結晶腐蝕，即具有一定礦化度的環境水，在毛細水作用下，從潮濕一端進入墻體，由暴露在大氣中的另一端蒸發，墻體孔隙中的溶液濃縮后結晶膨脹造成建筑材料的破壞［6］。硫酸鹽的腐蝕主要是破壞混凝土本身［7］。

土的腐蝕性指標統計結果如表3；土的腐蝕性評價結果如表4。

表3 土的腐蝕性指標統計 單位：mg/kg

表4 土的腐蝕性評價結果

根據表3及表4的評價，綜合判定，地基土對混凝土結構具有強腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有中腐蝕性。

根據本工程地基土的pH值及本次場地地表下0～5m處的視電阻率（Ω·m）值，按GB50021—2001《巖土工程勘察規范（2009）》判定土對鋼結構的腐蝕性，結果如表5。

表5 土對鋼結構的腐蝕性判定

根據表5，pH值介于6.7～7.8，地表下0～5m處的視電阻率為6.90～802.50Ω·m，其中：視電阻率＜20Ω·m的占10%，50～20Ω·m的占13%，100～50Ω·m的占17%，＞100Ω·m的占61%，綜合判定，地基土對鋼結構具有強腐蝕性。

3 鹽漬土施工

3.1 鹽漬土地基特點

根據鹽漬土的含鹽量分析，判定其化學類型主要為硫酸鹽漬土，按含鹽量劃分其類型屬超鹽漬土。擬建場地的鹽漬土的溶陷性按輕微考慮。

鹽漬土地基的主要特點是：浸水后因鹽溶解而產生地基溶陷；在鹽類溶濾過程中，土的物理力學性質會發生變化，其強度指標顯著降低，對建（構）筑物和地面設施造成危害；土中的鹽溶液會導致建（構）筑物基礎或地下設施的材料腐蝕。因此，對鹽漬土地基上建（構）筑物或其他設施的設計、施工及使用和維修時，均應充分考慮這些特點，并結合擬建場地鹽漬土的區域特點（地形地貌、氣候和地下水條件），采取防水措施與地基處理、基礎措施相結合的綜合治理原則，以防為主。

3.2 鹽漬土地區施工

（1）鹽漬土地區建（構）筑物及工程設施施工，應根據鹽漬土的特性和設計要求，合理安排施工程序，防止施工用水和場地雨水流入建（構）筑物地基、基坑或基礎周圍，應在施工組織設計中明確提出防止施工用水滲漏的要求。

（2）排水管道應固定好，且防止管道滲漏。

（3）對基礎底部以下土層進行換填處理，對于鹽漬土地區地基基礎設計等級為甲級的建（構）筑物，處理深度為基礎以下1.0m；對于其余建（構）筑物，處理深度為基礎以下0.5m。換填料應符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區建筑規范》的有關要求，建議采用砂礫石、碎石墊層；同時，應做好墊層的防水或排水設計，防止墊層次生鹽漬化；鹽漬土地基中隔水層材料建議采用土工合成材料中的復合土工膜或土工膜。

（4）施工過程中施工用水和砂中含鹽量應符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區建筑規范》的要求。

（5）施工中不能就近采用鹽漬土作為回填土，應選用含鹽量符合要求的地基土作為回填土。建議在基礎周圍回填壓實良好的低滲透性的黏性土。

（6）鹽漬土地區防水排水工程施工、基礎與結構工程施工及防腐工程施工應符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區建筑規范》的有關要求。

4 結語

對魯邁拉地區大量存在的鹽漬土進行了分析試驗，以全面了解鹽漬土特征，為該地區基礎設計提供施工建議。

參考文獻：

［1］GB 50021—2001，巖土工程勘察規范（2009）［S］.

［2］徐攸在.鹽漬土地基［M］.北京：中國建筑工業出版社，1993.

［3］姚遠，項偉.人工配制鹽漬土溶陷變形分析［A］.第九屆全國工程地質大會論文集［C］.2012.

［4］Zhang Hongping， Yang Xiaohua.Experimental study and analysis of saline soil's collapsibility［J］．The hinese Journal of Hazard and Control， 2009，20（4）：95-100.

［5］GB/T 50942—2014，鹽漬土地區建筑技術規范［S］．

［6］房建宏，徐安花，黃世靜．柴達木盆地鹽漬土對公路建設的影響［J］．公路交通技術，2004，6（3）：44-48.

［7］張曉宇.喀什至和田鐵路鹽漬土主要類型及成因研究［J］．鐵道勘察， 2008（6）：80-83.