王惠玲
(奎屯公路管理局)
随着中国经济的迅速发展和“西部大开发”政策的实施,西部成为中国建设快速发展的一个重要区域。但是,由于地理因素等原因,在西部存在大片的盐渍土,这种类型的土有着独特的特性,它与一般土不同,甚至与冻土、膨胀土和湿陷性黄土相比,还更特殊和复杂。它除了具有溶陷性外,还具有盐胀性和腐蚀性,给工程带来许多危害,造成了巨大的经济损失。这就迫切需要对这种类型的土进一步了解与解决。
盐渍土(盐碱土)是指土壤中含有钾、钠、钙、镁的氯化物、硫酸盐、重碳酸盐等。它是一种土层内合有石膏、芒硝、岩盐(硫酸盐或氯化物)等易溶盐且其含量大于0.5%的土。
盐渍土具有溶陷性、膨胀性和腐蚀性,其地基承载力变化大,随着季节和气候的变化而变化,在干燥时盐分呈结晶状态,地基承载力较高,一旦浸水后,晶体溶解变为液体,承载力降低,压缩性增大。盐渍土中含硫酸盐类结晶,体积膨胀,溶解后体积缩小,易使地基土的结构破坏,强度降低并形成松胀盐土,由于盐类遇水溶解,使地基容易产生溶蚀现象,降低地基的稳定性。在天然状态下,盐渍土为很好的地基,一旦因自然条件改变就会产生严重的溶陷、膨胀和腐蚀,使建筑物裂缝、倾斜或结构被腐蚀破坏。
盐渍土的成因主要是海水浸入到沿岸地区或内陆盆地或洼地中,易溶盐随水流由高处带往低处,或冲积平原合易溶盐地下水位上升,经过毛细作用和蒸发作用,盐分残留、凝聚地面而形成。盐渍化的程度不同就形成了不同盐渍类型的土壤。
盐渍土一般分布在地表至地面下1.5 m的部位,个别可达4.0 m。土的含盐量多集中在近地表处,向深部逐渐减小。盐渍土受季节性变化很大,旱季盐分向地表大量聚集,表层含盐量增高;雨季盐分被水淋滤下渗,含盐量下降。
人为地貌、水利工程与农田灌溉等原因造成土壤含盐量增大而形成的。
由于土壤盐分的增加,而使土壤溶液浓度增加,导致渗透压不断提高。植物从土壤中吸收水分得能力减小,表现缺水。如果土壤溶液的渗透压大于植物细胞内渗透压,植物就不能吸收土壤中的水分,发生“生理干旱”而死亡。
另外,盐渍环境中,植物被迫吸收盐份较高的水分,使钠离子(Na+)、氯离子(Cl-)在体内增多,细胞膜上的Ca++就被Na+取代,产生膜的渗透现象,使细胞内的可溶性物质失去平衡,常常表现P、N、K营养物质的缺乏。
盐渍土中有害毛细水上升能直接引起地基土的浸湿软化和次生盐滓化,对建(构)筑物地基产生有害影响。经勘察证明,有害毛细水上升的高度大于地下水埋深的土层厚度。在恶劣气候条件下,毛细水渗出表层并湿润表层土,干化后形成坚硬的盐壳土。盐渍土它除了具有溶陷性外,还具有盐胀性和腐蚀性,因此,盐渍土地基的承载能力较差,土的力学性能也比较差。所以在施工过程中,盐渍土给工程带来了较大的麻烦。
预防和改良盐渍土的形成是我们迫切要做的事情之一,盐渍土的综合治理与综合利用,成为大家的共识。
综合治理中排水是基础,灌溉是前提,培肥是核心。从广义来说,盐渍土改良与利用包含两个方面。其一,是将土壤的含盐量降低到作物能适应的程度。这是我们常说的水利工程措施、农业措施及碱性土的化学改良等,简单可以归纳成几个字,刮、躲、抑、隔、排;其二,就是提高作物的耐盐能力,去适应土壤的盐渍环境。
另外,在工程中,我们通常采用以下几种方法:
(1)清除地基表层松散土层及含盐量超过规定的土层,使基础埋于盐渍土层以下,或者用非盐渍土类的粗颗粒土层代替表层盐渍土,隔断有害毛细水的上升。
(2)厚度不大或渗透性较好的盐渍土,可采取浸水预溶,水头高度不应小于30 cm,浸水坑的平面尺寸,每边应超过拟建房屋边缘不小于2.5 m。
(3)采用垫层、重锤击实及强夯法(强夯机械一般可采用履带式起重机)处理浅部土层,减少湿陷量,提高承载力,降低透水性;同时破坏土的原有毛细结构,阻隔土中盐分向上运移。
(4)铺设隔绝层或隔离层,以防止盐分向上运移。
(5)对溶陷性高、土层厚及荷载很大、或重要建筑物上部地层软弱的盐沼地,可根据具体情况采用桩基础、灰土墩、混凝土墩或砾石墩基,深入到盐渍临界深度以下。
(6)施工时做好现场降排水,防止含盐水在土层表面及基础周围聚集,而导致盐胀。
通过农作物种植或是工程中采用的方法改善盐渍土的性质,使我们在日常生活和工程实施中得到了便利,但是,因为不同地区的盐渍土的性质不同,适应生长的农作物也是有限的。所以盐渍土的预防与改良有待于进一步研究。
[1]王遵亲等.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.
[2]王振平.盐渍土壤改良的生化治理技术.2004.
[3]张耀峰.盐渍土路基工程施工的研讨[J].山西建筑,2009,(12).