伊拉克魯邁拉地區(qū)鹽漬土工程施工特性分析

（山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?，山東 濟(jì)南250013）

l 鹽漬土的成因分析

1.1 地形地貌與水文地質(zhì)條件

伊拉克魯邁拉地區(qū)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(nèi)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(bǔ)給來源主要為大氣降水和地下水側(cè)向徑流，以地面蒸發(fā)和人工取水為主要排泄方式。根據(jù)調(diào)查，地下水位隨季節(jié)性變化明顯，水位動(dòng)態(tài)與大氣降水關(guān)系極為密切，雨季水位上升，旱季水位下降?？睖y期間正值旱季，地下水穩(wěn)定水位埋深11.00～12.00m。

1.2 氣候特點(diǎn)

伊拉克魯邁拉地區(qū)位于伊拉克巴士拉西側(cè)，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(chǔ)熱能力強(qiáng)，且熱量不易向地下傳遞。該地信風(fēng)是來自廣闊的亞歐大陸的離岸風(fēng)，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(qū)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(yán)重。地層特征描述如下：

1.3.1 粉細(xì)砂

黃褐色、灰白色，稍濕，稍密～中密，局部密實(shí)，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(shí)，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(xì)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(qū)氣候變化及人類活動(dòng)導(dǎo)致北側(cè)濕地退化干涸，造成大片鹽漬土產(chǎn)生。根據(jù)google地圖1984～2017年影像資料，顯示研究場地北側(cè)濕地邊緣線后退1.0km，濕地減少進(jìn)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(yàn)結(jié)果如圖1。

圖1 易溶鹽含量與深度散點(diǎn)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(dòng)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(shí)含量較為穩(wěn)定。

2.2 鹽漬土的鹽脹性

根據(jù)易溶鹽試驗(yàn)結(jié)果，Na2SO4含量范圍值0.00%～0.02%。根據(jù)GB 50021—2001《巖土工程勘察規(guī)范（2009）》［1］，當(dāng)土中硫酸鈉含量不超過1%時(shí)，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(duì)基礎(chǔ)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(jié)晶鹽，尤其是易溶性的結(jié)晶鹽類。當(dāng)鹽漬土中的鹽分遇到水后會(huì)溶解，此時(shí)土體的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)的指標(biāo)均會(huì)發(fā)生明顯的變化，強(qiáng)度明顯降低。同時(shí)由于土體中鹽份的溶解地基會(huì)產(chǎn)生溶陷，因此產(chǎn)生的收縮沉降會(huì)導(dǎo)致建筑物造成破壞［2］。天然狀態(tài)下的鹽漬土，在受到自重壓力、附加壓力作用，同時(shí)在水浸濕時(shí)產(chǎn)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(shí)間不長，無滲流，土體中氯鹽結(jié)晶溶解，導(dǎo)致土體顆粒間膠結(jié)結(jié)構(gòu)被溶解破壞，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生溶陷［3-4］。室內(nèi)溶陷性試驗(yàn)結(jié)果如表1。

表1 鹽漬土溶陷系數(shù)成果

依據(jù)GB/50942—2014《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》［5］，當(dāng)溶陷系數(shù)大于或等于0.01時(shí)，應(yīng)判定為溶陷性鹽漬土，根據(jù)表1統(tǒng)計(jì)結(jié)果，判定工程場地的溶陷程度為輕微。鹽漬土地基的總?cè)芟萘啃韪鶕?jù)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的埋置深度進(jìn)行計(jì)算，并最終確定溶陷等級(jí)。

鹽漬土地基的總?cè)芟萘縎rx可按GB/50942—2014《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》計(jì)算。

式中 Srx為鹽漬土地基的總?cè)芟萘坑?jì)算值（mm）；δrxi為室內(nèi)試驗(yàn)測定的第i層土的溶陷系數(shù)；hi為第i層土的厚度（mm）；n為基礎(chǔ)底面以下可能產(chǎn)生溶陷的土層層數(shù)。

勘測期間地下水穩(wěn)定水位埋深11.00～12.00m，本次鹽漬土地基的總?cè)芟萘縎rx計(jì)算過程中，產(chǎn)生溶陷的土層深度取12.00m，建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的埋置深度分別取2.5，3.0，3.5，4.0m，鹽漬土地基的總?cè)芟萘坑?jì)算成果如表2。

表2 鹽漬土地基總?cè)芟萘?/p>

2.4 地基土腐蝕性評(píng)價(jià)

鹽漬土腐蝕性主要有兩大類，一是化學(xué)腐蝕，即土中的鹽與建筑材料發(fā)生反應(yīng)而引起的破壞作用；二是物理結(jié)晶腐蝕，即具有一定礦化度的環(huán)境水，在毛細(xì)水作用下，從潮濕一端進(jìn)入墻體，由暴露在大氣中的另一端蒸發(fā)，墻體孔隙中的溶液濃縮后結(jié)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(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3；土的腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果如表4。

表3 土的腐蝕性指標(biāo)統(tǒng)計(jì) 單位：mg/kg

表4 土的腐蝕性評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)表3及表4的評(píng)價(jià)，綜合判定，地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中腐蝕性。

根據(jù)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(guī)范（2009）》判定土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性，結(jié)果如表5。

表5 土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性判定

根據(jù)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(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性。

3 鹽漬土施工

3.1 鹽漬土地基特點(diǎn)

根據(jù)鹽漬土的含鹽量分析，判定其化學(xué)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(diǎn)是：浸水后因鹽溶解而產(chǎn)生地基溶陷；在鹽類溶濾過程中，土的物理力學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，其強(qiáng)度指標(biāo)顯著降低，對(duì)建（構(gòu)）筑物和地面設(shè)施造成危害；土中的鹽溶液會(huì)導(dǎo)致建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)或地下設(shè)施的材料腐蝕。因此，對(duì)鹽漬土地基上建（構(gòu)）筑物或其他設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工及使用和維修時(shí)，均應(yīng)充分考慮這些特點(diǎn)，并結(jié)合擬建場地鹽漬土的區(qū)域特點(diǎn)（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(chǔ)措施相結(jié)合的綜合治理原則，以防為主。

3.2 鹽漬土地區(qū)施工

（1）鹽漬土地區(qū)建（構(gòu)）筑物及工程設(shè)施施工，應(yīng)根據(jù)鹽漬土的特性和設(shè)計(jì)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(gòu)）筑物地基、基坑或基礎(chǔ)周圍，應(yīng)在施工組織設(shè)計(jì)中明確提出防止施工用水滲漏的要求。

（2）排水管道應(yīng)固定好，且防止管道滲漏。

（3）對(duì)基礎(chǔ)底部以下土層進(jìn)行換填處理，對(duì)于鹽漬土地區(qū)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的建（構(gòu)）筑物，處理深度為基礎(chǔ)以下1.0m；對(duì)于其余建（構(gòu)）筑物，處理深度為基礎(chǔ)以下0.5m。換填料應(yīng)符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》的有關(guān)要求，建議采用砂礫石、碎石墊層；同時(shí)，應(yīng)做好墊層的防水或排水設(shè)計(jì)，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(fù)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(yīng)符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》的要求。

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

（6）鹽漬土地區(qū)防水排水工程施工、基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)工程施工及防腐工程施工應(yīng)符合GB/T 50942—2014《鹽漬土地區(qū)建筑規(guī)范》的有關(guān)要求。

4 結(jié)語

對(duì)魯邁拉地區(qū)大量存在的鹽漬土進(jìn)行了分析試驗(yàn)，以全面了解鹽漬土特征，為該地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供施工建議。

參考文獻(xiàn)：

［1］GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范（2009）［S］.

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［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.

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［6］房建宏，徐安花，黃世靜．柴達(dá)木盆地鹽漬土對(duì)公路建設(shè)的影響［J］．公路交通技術(shù)，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.