黄河三角洲地区盐渍土机场道面病害分析

2017-04-11 14:35:56郑建波
四川水泥 2017年2期
关键词:道面盐渍滨海

郑建波

(滨州学院建筑工程学院 山东滨州 256600)

黄河三角洲地区盐渍土机场道面病害分析

郑建波

(滨州学院建筑工程学院 山东滨州 256600)

对黄河三角洲地区盐渍土成因、危害进行了分析,对盐渍土机场道面病害进行了阐述,提出了对滨海盐渍土工程特性和防治措施进行研究的必要性。

盐渍土,机场道面,病害

0 引言

盐渍土是溶盐土和碱性土的总称,路基道面工程中一般指地表下1m范围内土体中易溶盐平均含量超过 0.5%的土[1]。盐渍土广泛分布于我国西北内陆、东北西部、华北及东南临海地区,根据成因条件和分布区域,被划分为滨海盐渍土和内陆盐渍土[2]。滨海盐渍土主要集中在我国东部沿海地区,内陆盐渍土主要集中在我国西部及西北地区。

1 成因分析及危害

黄河三角洲地区处于黄河入海口,濒临渤海,分布着大范围的滨海盐渍土。究其原因主要有以下几个方面:一是由于抽取地下水用于农业灌溉,造成海水回补地下水,土体含盐量增加;二是该地区临近渤海,被海水浸渍及蒸发作用,海水中的盐分积聚于土体表层或近地表土层中。

滨海盐渍土含大量的易溶盐,主要成分包含氯盐、碳酸盐等,随水分的蒸发,盐分结晶析出,造成土体体积膨胀,土层结构发生损坏,产生盐胀作用,造成路基和道面土体蓬松,降低土干密度和强度,破坏公路和机场道面,严重危害正常的运行安全;土体中盐分溶解,产生孔隙微洞,在重力作用下孔隙微洞减小,土体结构发生破坏,产生溶陷;由于季节性温度变化,冬季土体中水分冻结形成冰层、冰粒晶体等冰状体,水分结冰体积增大,引起土层颗粒相对位移,导致土体体积产生不同程度的膨胀,发生冻胀危害[3]。同时土体中盐分颗粒的迁移与聚集会使得土体物理力学性质发生变化[3],严重危害工程的安全和质量。

2 机场道面病害

滨海盐渍土的特殊物理特性表现出特定的工程危害性,加之机场场地面积大,飞机起降对机场道面的冲击荷载大,盐渍土场地范围内的机场场地地质灾害和工程病害屡见不鲜。

2.1 机场道面塌陷

盐渍土含量成分中的易溶盐和可溶盐溶解于地下水中,或者由于地下水位的季节性升高和降低,使得土体中的盐分随水位高低发生转移,土体中产生孔隙微洞[4],机场道基土体疏松沉降,在自重荷载和飞机冲击荷载作用下,机场道面发生局部塌陷破坏。

2.2 机场道面隆起鼓包

该地区位于山东省北部,盐渍土中含有的盐分在冬季温度降低的条件下会吸水凝结为晶体[5],体积有所增大,引起路基道基局部土体体积膨胀,从而导致道面隆起凸出;冬季过后,随着气温回升盐分结晶体脱水溶解,体积减小,导致道基土体疏松凹陷,道基土体力学性能降低[6],在飞机起降过程中,受冲击荷载的影响,机场道面出现松散、开裂、局部隆起和凹陷,难以保证道面的强度和平整度,直接对飞机的起降造成严重的安全危害。

2.3 机场道面翻浆

该地区盐渍土土体中主要含有易溶性氯盐,在水环境下,氯盐极易溶于水,降低了土体的液塑限,使得土体极易达到液性状态[7],另外,氯盐的存在降低了道基土体空隙中溶液的冰点,土体在冬季冻结时结冰数量明显增多,融解时间明显增长,道基土体长期在饱和水状态下[8],同时,盐渍土含氯盐成分较多时,具有显著的保湿性,使得道基处在潮湿和饱和的状态中,道基土体内形成包浆,导致负荷能力显著降低[9],在飞机起降过程中,在冲击和制动荷载反复作用下,土体内浆体被挤压出道面,形成翻浆。

2.4 机场道面腐蚀

机场道面腐蚀主要包含化学腐蚀和物理侵蚀[10]。化学腐蚀是由于盐渍土中易溶性盐分和机场道面材料(混凝土、水泥等)发生化学反应,引起机场道面材料工程性能降低。物理侵蚀是由于盐渍土盐分结晶析出膨胀,造成道面材料的损失和破坏。

2.5 道基次生盐渍化

机场周围农田耕地的地下水灌溉,导致土体出现干湿交替现象,引起次生盐渍化[11]。另外,机场周边公路的建设,阻塞了地下水的回补和流动,使得地下水位不均,道基出现次生盐渍化,一定程度影响了机场道基土体的稳定性和承载能力。

3 结语与展望

本文对黄河三角洲地区盐渍土的成因进行了分析,对该地区盐渍土对机场道面的病害进行了阐述,现有的研究成果大多数主要集中在对内陆地区硫酸盐盐渍土工程特性的研究,对滨海盐渍土工程性质的研究比较少,但滨海盐渍土对机场道面等工程建设的危害不容忽视,需要通过大量的试验研究和分析,对滨海盐渍土工程特性和防治措施开展科学研究。

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TU448

A

1007-6344(2017)02-0048-01

滨州学院科研基金项目(BZXYG1620).

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