阿拉尔垦区盐渍土工程特性试验与分析★

葛广华　王　成

姚明星2

(1.塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔　843300；　2.第一师阿拉尔市建筑材料检测中心，新疆 阿拉尔　843300)



阿拉尔垦区盐渍土工程特性试验与分析★

葛广华1王成1*

姚明星2

(1.塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔843300；2.第一师阿拉尔市建筑材料检测中心，新疆 阿拉尔843300)

摘要：介绍了阿拉尔垦区盐渍土的分布特性，通过试验，研究了该地区盐渍土的物理力学性质，并从地基土、地下水、含盐量等方面，评价了盐渍土的地基腐蚀性，有利于制定出适宜的盐渍土治理措施。

关键词：盐渍土，地基土，地下水，含盐量，腐蚀性

0引言

阿拉尔垦区属暖温带极端大陆性干旱荒漠气候，极端最高气温40 ℃，极端最低气温-33.2 ℃，垦区雨量稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，年均降水量为40.1 mm～82.5 mm，年均蒸发量1 876.6 mm～2 558.9 mm。该区域特殊的水文地质、地形地貌、含盐母质和盐生植物等自然条件使得存在于地下水和土壤中的盐分随土壤毛细作用被大量的迁移积聚至地表一定厚度范围，形成了大面积分布的盐渍土。由于盐渍土的特殊性，盐渍土地区的工程建设与一般地区相比具有不同的技术要求。当前，在“对口援疆”政策支持下，阿拉尔垦区正在进行大规模的基础设施建设，对垦区内的盐渍土工程特性进行研究具有重要的现实意义。本文以阿拉尔垦区某拟建建筑物地基为研究对象，通过分析盐渍土地基的工程特性，对工程施工进行技术指导，为本地区的工程建设提供科学依据。

1南疆盐渍土的地层岩性特征及物理力学性质

通过对阿拉尔垦区某拟建建筑物的地基土进行钻探试验，分析该地区各土层的岩性分布，并在钻孔中采取土样等，以综合确定各土层的有关物理力学指标。

1.1盐渍土的地层分布特征

经室内测试分析，该拟建建筑物场地地基土从上到下划分为三层，分别为：

第①层：粉土，厚度约0.5 m～1.2 m，局部表层含有耕植土或杂填土，夹薄层粉质粘土、粉砂透镜体。粉土为土黄色，稍湿稍密状态，孔隙发育，含少量腐殖质。

第②层：粉质粘土，埋深约0.5 m～1.1 m，厚度约1.8 m～2.7 m，局部夹薄层粉土、粉砂透镜体。粉质粘土为黄褐色，湿，可塑状态，孔隙发育，含少量腐殖质。

第③层：粉、细砂，埋深约2.6 m～3.7 m，最大揭露厚度14 m，上部以粉砂为主，松散状，湿～饱和，局部夹有粉土透镜体。矿物成分主要有石英、长石、云母等，砂质纯净，颗粒较均匀，级配不良。

1.2盐渍土的物理力学性质

1)室内物理力学试验。

第①层粉土：厚度约0.5 m～1.2 m，稍湿，密实度为稍密，孔隙发育，局部有薄层杂填土或耕植土，该层为表土，成分混杂，工程性质差，属清除层。该粉土砂粒含量13.4%，粉粒含量81.3%，粘粒含量5.3%。颗粒分析见表1。

第②层粉质粘土。厚度约1.8 m～2.7 m，软塑～可塑状态，天然密度1.839 g/cm3，含水量28.8%，孔隙比0.908，饱和度89.5%，液性指数0.73，压缩模量9.7 MPa，内摩擦角25.7°，土层特性参数如表2所示。

第③层粉、细砂。埋深约2.6 m～3.7 m，上部以粉砂为主，呈土黄或灰黄色，松散。矿物成分主要有石英、长石、云母等，砂质纯净，颗粒较均匀，不均匀系数2.83，曲率系数1.15，级配不良，其颗粒分析如表3所示。

2)现场密度、含水量试验。第①层及第②层水位以上部分进行室内土工试验，其密度、含水量现场测试14组，①层粉土平均含水量8.92%，天然密度1.897 g/cm3；②层粉质粘土平均含水量29.71%。

现场试验结果如表4所示。

2盐渍土地基腐蚀性评价

依据GB 50007—2011建筑地基基础设计规范规定，该建筑物场地第②层粉质粘土含水量实测平均值29.71%，冻胀类型为特强冻胀，冻胀等级为Ⅴ级；对于场地第①层粉土，含水量实测平均值为8.92%，冻胀类型为弱冻胀，冻胀等级为Ⅱ级。本场地采取土化学分析样品3组，进行易溶盐分析,结果为：易溶盐含量0.262%～0.516%，土中pH值变化不大(一般在9.3～9.5),呈弱碱性，局部有弱盐渍土。

2.1地基土腐蚀性性能评价

地基土腐蚀性评价方法按照《建筑地基基础设计规范》，环境类别Ⅰ类。地基土对混凝土结构、钢筋的腐蚀性评价如表5和表6所示。

2.2地下水腐蚀性能评价

地下水水质腐蚀性分析，其各项技术指标见表7。

由表7可以确定，地下水为SO4-Cl-Na化学类型，平均矿化度达4 021.7 mg/L，最高达4 385.2 mg/L，pH值7.5，水质较差。该区域为塔里木盆地典型干旱气候，有冰冻土，且干湿交替变化，湿润的地基土为弱透水层，一般含水量不小于20%，环境类别Ⅰ类。依据《建筑地基基础设计规范》，评价水介质腐蚀性(见表8)。由表8看出，地下水对建筑结构、钢筋和钢结构具有中等腐蚀性。

本次试验取水时，由于附近有机井抽取地下水进行灌溉，使得勘探期间所测水位较低，地下水埋深为2.40 m～3.60 m。因此，

预计将来主要影响场地地基土性质的仍将是地下水。而处于地下水位上下的饱和粉细砂，通常孔隙较大，结构较松散，工程地质条件较差。随着城市的发展，生产生活用水量将会增加，可能引起地下水位上升，对场地土造成一些不良后果，如使场地土层中地下水蒸发排泄作用加强，盐分聚集地表，使土壤盐渍化程度加重。地下水位上升或不合理的排泄渗漏形成的上层滞水，都将会造成工程地质环境恶化。

2.3盐渍土的含盐量

对拟建建筑物场地土进行取样分析，进行含盐量测试。盐渍土盐分含盐量检测结果见表9。

从表9中分析可知，硫酸钠和氯化钠的含量最高。当硫酸钠含量在0.5%～1.2%时，其盐胀率1<η≤2，盐胀分级为Ⅱ级，盐胀分类为弱盐胀性，则其最大总盐胀变形量在15 mm～40 mm之间，按照80%的盐胀保证率计算，其平均盐胀变形量在12 mm～32 mm之间。

3结论

1)该地区土层含盐量受该区域环境和气候的影响较大，随时间的推移，土壤盐渍化的程度加重。2)盐渍土对建(构)筑物的基础具有中等腐蚀性，是由于该地区地下水位埋深浅，矿化度高，腐蚀性强。3)该地区盐渍土在季节性冻融循环作用下形成的盐冻胀变形对现有建(构)筑物基础有一定的破坏作用，需对其采用相关的防治措施。

参考文献:

[1]杨保存.南疆盐渍土路基盐—冻胀变形特性研究.重庆:重庆大学,2008.

[2]徐攸在.盐渍土地基.北京：中国建筑工业出版社，1993：11-18.

[3]杨晓明,韩志强.钢筋混凝土结构的病害.硅酸盐通报,2013,32(5):898-912.

[4]包卫星.喀什地区盐渍土工程性质试验研究.西安:长安大学,2005.

[5]GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范.

[6]黄飞.盐渍土腐蚀性研究.合肥:合肥工业大学,2013.

The test and analysis on saline soil engineering characteristics in Alar Reclamation Area★

Ge Guanghua1Wang Cheng1*Yao Mingxing2

(1.WaterConservancyandCivilEngineeringCollege,TarimUniversity,Alar843300,China;2.TheFirstDivisionAlarBuildingMaterialsTestingCenter,Alar843300,China)

Key words:saline soil, foundation soil, groundwater, salt content, corrosion

Abstract:This paper introduced the saline soil distribution characteristics in Alar Reclamation Area, through the experiment, researched the physical and mechanical properties of saline soil in the area, and from the foundation soil, groundwater, soil salt content and other aspects, evaluated the saline soil foundation corrosion, conducive to the development of suitable saline soil treatment measures.

文章编号：1009-6825(2016)14-0043-02

收稿日期：2016-03-06

作者简介：葛广华(1980- )，女，讲师

通讯作者：王成(1978- )，男，副教授

中图分类号：TU448

文献标识码：A

★：塔里木大学校长基金项目(项目编号：TDZKSSZD201306)；塔里木大学校长基金重大培育项目(项目编号：TDZKPY201401)