羅布泊地區(qū)硫酸鹽漬土基本性質(zhì)試驗(yàn)

趙銘媛

(新疆華宇建科工程勘察設(shè)計(jì)有限公司，新疆 烏魯木齊 830011)

1 鹽漬土特點(diǎn)

地球上的絕大部分的土一般由固相、液相及氣相三相組成。土的骨架由固體顆粒構(gòu)成，固體顆粒的大小、形狀、礦物成分和組成情況是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。土中的液體按類型可劃分為自由水和結(jié)合水;土中的氣體是存在于孔隙中未被水所占據(jù)的部位。而鹽漬土固相上除了固體顆粒、礦物成分外還有各種鹽顆粒晶體，液相上除了水還有各種鹽分溶于水的鹽溶液，當(dāng)外界條件變化時(shí)，固相與液相間還會(huì)相互轉(zhuǎn)化［1，2］。

不同種類的鹽也使鹽漬土的工程性質(zhì)不盡相同，所以人們根據(jù)不同的鹽種類、含鹽量對(duì)鹽漬土進(jìn)行了分類。依照現(xiàn)行的《巖土工程勘察規(guī)范》［3］分類標(biāo)準(zhǔn)，鹽漬土根據(jù)含鹽化學(xué)成分氯離子和硫酸根離子比值的不同可分為氯鹽漬土、硫酸鹽漬土等;根據(jù)含鹽量的多少可分為弱鹽漬土、中鹽漬土、強(qiáng)鹽漬土以及超鹽漬土。

2 羅布泊鹽漬土的種類

本文對(duì)羅布泊地區(qū)沿省道某處不同深度的天然硫酸鹽漬土進(jìn)行易溶鹽試驗(yàn)、顆粒分析試驗(yàn)、擊實(shí)試驗(yàn)，初步掌握了該地區(qū)硫酸鹽漬土的基本性質(zhì)。易溶鹽各離子含量試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 某處鹽漬土陰陽(yáng)離子含量

取樣深度為0.5 m 時(shí)，易溶鹽含量為2.20%;取樣深度為1.0 m 時(shí)，易溶鹽含量為1.20%。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》鹽漬土的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，分析結(jié)果見表2。

表2 某處易溶鹽試驗(yàn)分析成果

3 顆粒分析試驗(yàn)

羅布泊硫酸鹽漬土由于含鹽量高，土體中除了土顆粒還有鹽晶體，鹽漬土洗鹽前后的顆分組成有明顯差異，并且《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》［4］要求當(dāng)土中易溶鹽含量大于0.5%時(shí)應(yīng)先對(duì)鹽漬土進(jìn)行洗鹽，所以在進(jìn)行試驗(yàn)前應(yīng)先對(duì)鹽漬土進(jìn)行洗鹽的工作。洗鹽完畢后，再通過篩析法對(duì)土樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)。

某處鹽漬土的顆粒分析試驗(yàn)成果見圖1，圖2。

圖1 深度0.5 m 處土顆分曲線

圖2 深度1.0 m 處土顆分曲線

試驗(yàn)土樣粒徑組成見表3。

表3 粒徑組成表

土樣的顆粒分析成果見表4。

表4 土樣顆粒分析成果表

由表3，表4 可以看出，0.5 m 和1.0 m 深度的土樣不均勻系數(shù)Cu為27.2 和7.79，曲率系數(shù)Cc為3.03 和1.46。細(xì)砂含量為10.9%和34.1%，粉粒含量較大，為69.8%和55.8%，粘粒含量為19.3%和10.1%，可以判定所取地點(diǎn)天然鹽漬土樣為含砂細(xì)粒鹽漬土。

4 擊實(shí)試驗(yàn)

本試驗(yàn)按照《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)土樣進(jìn)行了擊實(shí)試驗(yàn)。試驗(yàn)采用輕型擊實(shí)法，土樣過5 mm 篩，每組試驗(yàn)分別配置5 種不同的含水率，將配好的土樣放入塑料袋內(nèi)靜置24 h 備用;把土樣平均分三層擊入擊實(shí)桶內(nèi)，擊實(shí)桶容積為993.03 cm3，每層25 擊，兩層交界處的土面應(yīng)刨毛。試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 硫酸鹽漬土擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制出擊實(shí)曲線，橫坐標(biāo)為含水率，縱坐標(biāo)為干密度，對(duì)應(yīng)的峰值點(diǎn)為最優(yōu)含水率和最大干密度。擊實(shí)曲線見圖3，圖4。

圖3 深度0.5 m 處土的擊實(shí)曲線

圖4 深度1.0 m 處土的擊實(shí)曲線

含水率最大的點(diǎn)是該土樣的最優(yōu)含水率，這一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的干密度也最大，稱為該土樣的最大干密度。在施工過程中，含水率是影響壓實(shí)度的關(guān)鍵因素之一。鹽漬土中有易溶鹽的存在，所以擊實(shí)曲線比一般土樣略陡。

5 結(jié)語(yǔ)

本章對(duì)羅布泊地區(qū)省道某處的硫酸鹽漬土進(jìn)行了常規(guī)試驗(yàn)，結(jié)論總結(jié)如下:

1)通過易溶鹽試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)對(duì)所采集的鹽漬土進(jìn)行了分類，0.5 m 處的土樣為強(qiáng)亞硫酸鹽漬土，1.0 m 處的土樣為中硫酸鹽漬土。

2)通過顆粒分析試驗(yàn)判定所取地點(diǎn)天然鹽漬土樣為含砂細(xì)粒鹽漬土。

3)通過輕型擊實(shí)試驗(yàn)繪制擊實(shí)曲線，得出了0.5 m 處最大干密度為1.70 g/cm3，最優(yōu)含水率為14.7%;1.0 m 處最大干密度為1.78 g/cm3，最優(yōu)含水率為13.8%。觀察發(fā)現(xiàn)擊實(shí)曲線較陡，說明鹽漬土中有易溶鹽的存在。

［1］徐攸在.鹽漬土地基［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1993:7-10.

［2］高江平.鹽漬土工程與力學(xué)性質(zhì)研究進(jìn)展［J］.力學(xué)與實(shí)踐，2011，33(4):1-7.

［3］GB 50021—2001，巖土工程勘察規(guī)范［S］.

［4］GB/T 50123—1999，土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.