鹽漬土地基病害種類及改良方法

張揚帆

(重慶交通大學(xué) 土木工程學(xué)院， 重慶 400074)

0 引言

鹽漬土是一種含有鹽分的土，鹽漬土是各種鹽化、堿化土壤的總稱。我國鹽漬土分布十分廣泛，且不同地區(qū)的鹽漬土工程特性存在著較大差異，甚至同一地區(qū)也會有很大差異。鹽漬土具有鹽脹、溶陷和腐蝕性[1]，對工程的危害不容忽視，鹽漬土一般不能直接用于工程地基，因此，必須對鹽漬土地基填料進行改良處理。

1 鹽漬土地基的病害種類

1.1 溶蝕

由溶蝕導(dǎo)致的地基破壞主要是由于土浸水后其中鹽分溶解、流失等導(dǎo)致地基出現(xiàn)的濕陷、空洞等情況而導(dǎo)致的地基沉降，甚至坍陷等破壞現(xiàn)象[3]。具有溶陷性的鹽漬土地基一旦浸水后，因土中的可溶鹽的溶解，結(jié)構(gòu)強度的喪失，使地基承載力下降并產(chǎn)生較大的沉降，不均勻的浸水產(chǎn)生不均勻的地基沉降，從而導(dǎo)致建筑物的開裂和破壞。此外，鹽漬土地基溶陷變形的速度很快，例如在砂類鹽漬土中，鹽漬土浸水24h可導(dǎo)致地基基礎(chǔ)沉降10cm左右，嚴(yán)重危害基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

1.2 鹽脹

鹽漬土鹽脹不同于一般膨脹土，膨脹土由高嶺土、蒙脫石等吸水膨脹失水收縮的土顆粒組成。而鹽漬土是因為失水或因溫度降低，導(dǎo)致的鹽類結(jié)晶膨脹。鹽脹現(xiàn)象容易出現(xiàn)硫酸鹽和亞硫酸鹽漬土地區(qū)，此外，若鹽漬土地區(qū)地下水位較高，而且在相應(yīng)地層中，溫度和濕度變化比較大，則該地地下水位以上鹽漬土土層具有明顯的鹽脹性[5]。

1.3 翻漿

翻漿指在嚴(yán)寒地區(qū)天氣轉(zhuǎn)暖時，基礎(chǔ)下的凍土開始消融，從而使地基基礎(chǔ)土層軟化，在外力作用下造成地層表面破裂，泥漿等從裂縫中流出的現(xiàn)象。在干燥狀態(tài)下，鹽類呈從溶液中析出呈晶體狀，使得地基有較強的地基承載力，但在濕潤環(huán)境下，鹽類又十分容易溶解，呈溶液狀態(tài)后土的強度大大降低。另外，鹽漬土的液塑限隨其含鹽量增高而降低，當(dāng)鹽漬土的達到液限時，其抗剪強度降低到幾乎為零。

1.4 腐蝕

鹽漬土中鹽的腐蝕可以分為氯鹽和硫酸鹽的腐蝕。鹽漬土中的氯離子對金屬有強烈的腐蝕作用，特別是鋼鐵會與氯離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)被腐蝕掉；而硫酸鹽不僅對混凝土、塊磚等的腐蝕作用很強，對金屬也有一定的腐蝕作用。因此，在鹽漬土地區(qū)，腐蝕性對工程地基基礎(chǔ)建設(shè)有相當(dāng)大的危害。

2 鹽漬土地基的改良方法

2.1 結(jié)構(gòu)加固法

2.1.1 強夯法

強夯法廣泛用于軟弱地基或特殊土地基，強夯法采用用一定質(zhì)量的重錘從一定高度落下，利用巨大的沖擊力產(chǎn)生的能量使土體瞬間受壓，降低土的孔隙率，同時孔隙水含量及孔隙水壓降低，使重錘下方受壓的土層快速固結(jié)，增加地基的承載力。強夯法施工工藝簡單、高效快速、方便快捷，是大多數(shù)軟弱地基及特殊地基處理最簡單，最有效的方法。

2.1.2 浸水預(yù)溶法

浸水預(yù)溶法[2]是指對待處理地基用水預(yù)先浸潤，在水滲透的過程中，鹽漬土中的鹽顆粒溶于水中，并滲流到深部的土層中，原土顆粒之間的結(jié)構(gòu)及接觸關(guān)系被易溶鹽的溶解破壞了，在土自重壓力下壓密固結(jié)，從而提高地基承載力。浸水預(yù)溶法適用于地基土層厚度不大，且滲透系數(shù)較大的例如砂礫石土、粉質(zhì)鹽漬土。粘性鹽漬土的滲透性較小，一般不能采用此方法進行地基處理。

2.1.3 擠密樁加固法

擠密樁法常用于濕陷性黃土地區(qū)，是指用沖擊或震動的方法將圓柱形鋼管打入軟土地基，然后再拔出形成規(guī)則的孔洞，然后將素土、灰土、砂石、礦渣等填料回填夯實，與原地基形成復(fù)合地基。按照孔內(nèi)填料的不同，可以將擠密樁分為灰土擠密樁、砂石擠密樁、水泥粉煤灰擠密樁（CFG樁）、夯實水泥土復(fù)合樁等[11]。

2.1.4 穩(wěn)定土加固法

穩(wěn)定土加固法的原理為通過鹽漬土中離子交換，主要為鈉離子與鈣離子的交換，一般采用在鹽漬土中加入足量的石灰或者水泥，拌合后壓實養(yǎng)護后達到規(guī)定的要求。該方法可以用在缺少砂礫材料的地區(qū)，但由于材料的局限性，這種穩(wěn)定土不適用于高等級建筑物地基處理[3,4]。

2.1.5 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是在天然地基或土層中增加排水途徑，通常在土層中設(shè)置豎向排水井或者塑料排水帶，加速土的固結(jié)，縮短對土層的預(yù)壓工期，使沉降提前完成，加速地基承載力的增長，一般情況下，地基承載力增長的速度會始終大于上部荷載的增長的速度。排水固結(jié)法一般用于飽和土地基和軟弱土層地基，滲透性極低的土層，例如泥炭土等不適用，鹽漬土地基要結(jié)合實際情況使用。

2.2 水分隔斷法

水分隔斷法的實現(xiàn)方式可分提高地基高度和設(shè)置隔離層兩種：提高地基的高度可以有效降低土層毛細水上升的高度，從而減小地基凍脹和翻漿對地基的破壞和影響；設(shè)置毛細水隔斷層的方式可以直接阻止毛細水的上升，從而減少鹽分隨毛細水上升對地基的造成破壞和影響。

2.3 去除鹽分法

去除鹽分法可按具體操作方法分為換填法和化學(xué)處理法。換填法是將地基范圍內(nèi)一定深度的不良土層清除，取而代之用質(zhì)地堅硬、強度高、抗侵蝕性強的砂、碎石、礦渣等材料，分層壓實形成良好的地基?；瘜W(xué)處理法主要是針對硫酸鹽，其原理是通過摻加化學(xué)藥品，將土壤中易溶的硫酸鹽轉(zhuǎn)化為較難溶的硫酸鹽，形成難容的硫酸鹽之后，就難以對地基造成膨脹等其它不良影響。

3 結(jié)語

鹽漬土地基病害是鹽漬土地區(qū)建設(shè)工程的主要問題，上述分析從鹽漬土的地基病害的種類入手，對現(xiàn)行的鹽漬土地基處理方法做了比較。處置改良鹽漬土地基，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件、氣象條件以及鹽漬土的類型、性質(zhì)結(jié)合經(jīng)濟效益、社會效益及施工處理難易程度對處理方法進行探討，并可將多種方法有機有機結(jié)合，達到事半功倍的效果。

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

[2]李敬業(yè). 用預(yù)浸水法處理鹽漬土地基試驗研究[J]. 巖土工程學(xué)報，1988(4).

[3]周永祥. 閻培渝等. 固化鹽漬土的力學(xué)性能[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報，2009，6(1)：31-35.

[4]梁文泉. 土壤固化劑的性能及其固化機理研究[J]. 武漢水利電力學(xué)院學(xué)報，1995(6).

[5]周永祥. 閻培渝. 不同類烈鹽漬土固化體的干縮與濕脹特性[J]. 巖土工程學(xué)報，2007，29(11)：53-58