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浅议我国盐渍土分布特征及其对公路工程的危害

时间:2013-08-27 14:53 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王龙 申连平 李冰 点击次数:

  1、盐渍土的定义

  从广义上讲,盐渍土是指盐土和碱土以及不同程度盐化、碱化土壤的统称。盐渍土与一般土的区别是盐渍土中含有一定量的易溶盐,当盐分完全溶解于土中水时,不会增加土中水的体积,但会增加其比重;当盐分不能完全溶解于土中水时,过饱和的盐分便以固体结晶的形式赋存于土颗粒之间,与土颗粒共同起土骨架的作用。由于这些易溶盐会随着温度和水分的改变而改变,因此将其称为“易溶盐相”,这样,盐渍土就是由固相、液相、气相和易溶盐相组成的四相土。

  从狭义上讲,盐渍土是指含有超过一定量的硫酸盐或氯化物等易溶盐的土。在我国,各个行业在盐渍土的规定上有一定的区别。《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)将易溶盐含量大于0.5%且具有溶陷、盐胀和腐蚀等工程危害的土称为盐渍土;《铁路工程地质勘察规范》(J124—2001)中将地表1m深度内,易溶盐含量大于0.5%的土称为盐渍土;《公路路基设计规范》(JTGD30—2004)根据土颗粒大小分为粗粒、细粒两个标准,其中最小易溶盐含量标准是0.3%。

  2、盐渍土的分布特征

  盐渍土在我国分布广,面积大,类型多。除沿海地区以外,大部分的盐渍土都分布在干旱半干旱地区,其中青海、新疆、内蒙、甘肃、宁夏等省区分布较集中,陕西、辽宁、吉林、黑龙江、河北、河南、山西、山东、江苏等地有零星分布。因此,从地理位置来看,主要分为沿海盐渍土区和内陆盐渍土区两大部分。内陆盐渍土区主要指西北地区,又可分为内陆干旱区盐渍土(包括新疆、青海柴达木盆地、甘肃河西走廊、内蒙古西部地区)和黄河中上游半干旱区盐渍土(包括青海、甘肃东部、宁夏、内蒙古河套地区和陕西)两个分布区。

  新疆地区的盐渍土主要发育在河流冲积平原上。在地势低平地区分布有盐碱荒漠土;沿天山南北两侧冲击扇边缘的泉水带分布有盐化草甸土、盐化和沼泽荒漠土;天山以南盆地的洼地和塔里木河两岸分布有盐化草甸土。盐土的盐分较为复杂,以硫酸盐和氯化物为主。

  甘肃河西走廊除山地高坡以外,大多为发育在灰棕荒漠土上的盐渍土。洪积扇中部大面积分布的是蓬松盐土,盐分以硫酸钠为主;冲积平原中下部分布的是灰褐色盐土,硫酸盐含量较低;平原下部排水不良和低洼河滩地上分布有潮湿盐土,多含氯化物和镁盐。

  青海盐渍土主要是盐化草甸土,主要分布在柴达木盆地和青海高原的冲击平原和低洼地区,以及盐滩和盐湖地区。冲积平原上盐渍土盐分主要是氯化物和硫酸盐,盐湖附近以氯化物为主。

  宁夏的银川以南地区分布有斑状轻度盐化浅色草甸土,以北地区论文部落分布的是斑状中、强度盐化草甸土和浅色草甸盐土,在地势低洼地区盐土呈大面积分布。由于地形和地下径流流速的差异,盐分产生分异作用,形成诸如蓬松盐土、潮湿盐土、草甸盐土、沼泽盐土、苏打盐土、白僵土等类型众多的盐渍土。盐分以氯化物硫酸盐和硫酸盐氯化物为主,其次是重碳酸盐的苏打盐土和白僵土。

  内蒙古河套地区主要为浅色草甸土、蓬松盐土、潮湿盐土和封闭洼地分布的苏打盐土,在地势低洼的河流或湖泊沉积物上分布有白僵土。潮湿盐土盐分中钠、镁的氯化物含量较高,蓬松盐土盐分以硫酸盐为最多。

  3、盐渍土对公路工程的危害

  盐渍土对公路工程的影响,主要取决于盐渍土所含易溶盐的成分、性质和含量。一般来说,由于易溶盐的存在及其状态的改变,会使路基处于潮湿状态,较快的丧失稳定性,形成道路泥泞,路堤密实度减小,甚至塌陷,翻浆病害严重。我国盐渍土地区公路病害主要有盐胀、翻浆、溶陷和腐蚀等类型。

  (1)氯化物盐渍土

  氯盐易于溶解,溶蚀程度同含盐量和降雨量成正比,会使公路路肩出现细小冲沟,路基产生湿陷、坍塌等病害。土中含有氯盐时,容易使路基土壤过分湿化而丧失稳定性,引起公路泥泞,交通阻塞。

  (2)硫酸盐盐渍土

  当路面底层附近有过量硫酸盐,温度在3℃—5℃,水分充足(大于塑限)时,便产生大量的结晶,造成路基土壤盐胀,路面鼓包,胀裂。硫酸盐遇水后溶解,当含盐量较大时,会产生湿陷、坍塌等病害,翻浆比一般地区严重,且翻浆时间长。当水分增加,土体达到过饱和状态时,将会大大超过土壤的液限界限,使土体完全失去抗剪能力。

  (3)碳酸盐盐渍土

  碳酸盐盐渍土的塑性和粘附性很大,透水性差,冻胀现象较其他类盐渍土为轻,但在气温达到-3℃时,也会产生冻胀现象。碳酸盐盐渍土的遇水崩解速度特别快,强度降低,常有翻浆现象发生。当碳酸盐的含量大于0.5%时,遇水即与土的胶体颗粒起分解作用,使路基土体膨胀,路面拱起,强度显著降低。

  4、结语

  我国是盐渍土分布最广的国家之一。由于这种特殊土显著的胀缩性质,使得修筑在盐渍土地区的建筑经常遭受不同程度的破坏,对人民的生命财产造成一定程度的损失。在盐渍土地区工程勘察、工程设计以及工程施工方面存在着许多实际问题,因此需要对盐渍土的基本工程特性进行更加深入的试验研究。

  【参考文献】

  [1]徐攸在.盐渍土地基[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.

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  [4]张洪萍.盐渍土的工程性质及防治[M].北京:国防工业出版社,2012.

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  [6]中华人民共和国铁道部行业标准.铁路工程地质勘察规范(J124—2001)[S].北京:中国铁道出版社,2001.

  [7]中华人民共和国交通部行业标准.公路路基设计规范(JTGD3024—2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.

  [8]铁道部第一勘察设计院.盐渍土地区铁路工程[M].北京:中国铁道出版社,1988.


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