盐渍土地区的工程处理问题

7.8.2　盐渍（岩）土的工程性质

7.8.2.1　盐渍岩的工程特性

1.整体性

盐渍岩多为易溶和中溶的化学沉积岩，在地下深处环境下具有整体结构，基本上不存在裂隙（若有裂隙也将为盐类沉淀所充填）并有较高的塑性变形性，不透水。

2.易溶性

盐渍岩由于所含的各种盐类矿物具有强可溶性或相对高的可溶性，而呈现出易溶性，对工程建设构成潜在危害。如在石膏-硬石膏岩分布的地区，几乎都发育岩溶化现象，尤其是由于水工建筑物的运营，可能会在石膏岩中出现新的岩溶化洞穴，而引起地面塌陷或建筑基础的不均匀沉陷。

3.膨胀性

硫酸盐类盐渍岩经过成岩脱水作用后形成硬石膏、无水芒硝、钙芒硝等，但在水的作用下具有吸水结晶膨胀性，从而会导致岩体的变形（如大范围形成肠状褶曲、小范围内底鼓等），使工程建筑破坏。

4.腐蚀性

主要是硫酸盐类盐渍岩的固有特性。硫酸盐对混凝土的腐蚀机理主要在于进入水中的SO^2-₄，通过毛细力作用进入混凝土中，与水泥中的Ca^2＋形成CaSO₄·2H2O，由于CaSO₄·2H₂O体积膨胀而使混凝土产生结构破坏；或Na₂SO₄溶液进入混凝土后，NaSO₄·10H₂O的结晶膨胀（体积增加9.8倍）而使混凝土遭到强烈腐蚀。

7.8.2.2　盐渍土的工程性质

1.吸湿性

氯盐类盐渍土含较多的Na^＋，由于其水解半径大，水化膨胀力强，故在其周围可形成较厚的水化薄膜，使盐渍土具有较强的吸湿性和保水性。

2.有害毛细水作用

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渍化，从而使土的强度降低，产生盐胀、冻胀，危害工程设施。因此在盐渍土地区，控制地下水位，掌握有害毛细水上升高度是岩土工程问题之一。

3.溶陷性

盐渍土浸水后，由于土中可溶盐的溶解，在土自重压力下产生沉陷的现象，称为盐渍土的溶陷性。盐渍土的溶陷性是用溶陷系数δ表示的。溶陷系数的测定有室内压缩试验和现场浸水载荷试验两种。

（1）室内压缩试验。适用于土质较均匀、不含粗砾，能采取原状土试样的黏性土、粉土和含少量黏土的砂土。在一定压力P作用下测得下沉量，待下沉稳定后浸水，土体产生溶陷，并测出溶陷终止时的最终溶陷值，按下式计算溶陷系数δ。压力P的确定宜采用设计平均压力值，一般采用200kPa。

式中:h₀——土试样的原始高度，mm；

h_P——原状土试样加压力至P时，下沉稳定后的高度，mm；(www.xing528.com)

h′_P——上述加压稳定后的土试样，经浸水溶滤，下沉稳定后的高度，mm。

（2）现场浸水载荷试验。

该方法试验设备与一般载荷试验设备相同。承压板的面积一般为0.25m²。对浸水后软弱盐渍土，不应小于0.5m²，试验基坑宽度不小于承压板宽度的5倍。基坑底铺设5～10cm厚的砾砂层。试坑深度通常为基础埋深。

按载荷试验方法逐级加荷至预定压力P。每级加荷后，按规定时间进行观测，等沉降稳定后测得承压板沉降量。然后向基坑内均匀注水，保持水头高为0.3m，浸水时间根据土的渗透性确定，一般应达5～12d。观测承压板的沉降，直到沉降稳定，并测定相应的沉降值。

试验土层的平均溶陷系数δ按下式计算:

式中:ΔS——承压板压力为P时，浸水下沉稳定后所测得试验土层的溶陷量，mm。

h——承压板下盐渍土湿润深度（可通过钻探取样与试验前含水量对比确定，也可用瑞

利波波速法确定），mm。

按溶陷系数大小可以把盐渍土划分为溶陷性土和非溶陷性土。

当δ＜0.01时，为非溶陷性土；

当δ≥0.01时，为溶陷性土。

4.腐蚀性

盐渍土及其地下水对建筑结构材料具有腐蚀性，腐蚀程度除与土、水中盐类成分及含量有关外，还与建筑结构所处的环境条件有关。

5.盐胀性

当土中含有一定量的硫酸盐或碳酸盐时就会发生盐胀。

硫酸盐类盐渍土发生盐胀的主要原因是，当土中含水量、含盐量、温度达到某一条件时，土中的硫酸盐沉淀结晶，体积增大；当温度和含水量变化后，结晶盐又脱水，体积缩小，当含盐量＜2%时，盐胀产生的危害较小；当含盐量超过2%时，盐胀会对工程建筑产生较大危害。当含水量为18%～22%，温度为15℃～-6℃，含盐量超过2%时，盐胀值最大。

碳酸盐类盐渍土盐胀则是由于碳酸盐中含有的大量吸附性阳离子，遇水时与胶体颗粒相作用，在胶体颗粒周围形成结合水薄膜，减少了各颗粒间的粘聚力，使其互相分离，而引起土体盐胀变形。试验表明，当土中Na₂CO₃含量超过0.5%时，其盐胀量就显著增大。

盐渍土的盐胀性，对工程建设存在潜在危害，因此，在工程实践中对其盐胀性的评价是不可忽视的。