浅谈东营地区盐渍土对工程的影响

时间:2022-10-30 07:47:42

浅谈东营地区盐渍土对工程的影响

摘要:文件通过对东营地区盐渍土分析得出,该地区盐渍土为氯盐渍土,土壤类型为弱盐渍土―中盐渍土;土壤中Cl-是研究区最主要的腐蚀因子,对钢筋混凝土结构中的钢筋为中等腐蚀性或强腐蚀性,在后期建设中应引起重视。

关键词:盐渍土;易溶盐;溶陷性;盐胀性;腐蚀性;东营地区

中图分类号:TU448文献标识码: A

前言:

盐渍土的工程特性十分复杂,它的力学性质与成因类型、地理环境、含盐性质、气候变化等因素有密切关系。盐渍土化学性质的多变性所造成的危害是难于估计的。盐渍土本事是环境的产物,它的一切性质是受环境制约的,所以讲,盐渍土是一种典型的环境土。东营市地处黄河三角洲,滨临莱州湾,区域内有盐渍土分布,给工程建设造成一定的不利影响。笔者根据多年工作经验和统计数据,就这个问题做简单的总结和论述。

一、东营地区盐渍土的成因

东营的盐渍土按分布区域属于滨海盐渍土,积盐过程的盐分补给方式主要是海水浸渍和溯河倒灌。沿海地区入海河流携带大量泥沙在近海沉积,当其还处于水下堆积阶段时,就为高矿化海水所浸渍而成盐渍淤泥。在堆积物出水成陆、其上有高等植物生长之前,盐分的累积属地质过程,高等植物着生后,则开始土壤盐化过程。在蒸发作用下,土壤表层含盐量超过盐渍淤泥,地下水矿化度也因蒸发浓缩而增高,同时,海水随海潮入侵及溯河倒灌,向滨海及河流近岸地下水继续供给盐分,参与土壤积盐过程。滨海盐土具有不同于内陆盐土的一系列特性:不仅表层积盐重、心土层含盐量也很高;盐分组成与海水基本一致,以氯化物占绝对优势;土壤积盐程度随生物气候带而异,如中国从南到北积盐强度由小变大;由于各地成陆时期和开垦历史不同,各种滨海盐土大致平行于海岸呈带状分布,从海向陆,土壤含盐量和地下水矿化度渐次递减。滨海盐土上的植物群落,依土壤盐渍度不同按一定的顺序更替,随着植物群落的更替,相应地由滨海盐土向各种滨海盐化土演变。

东营地区地处黄河入海口,历史上黄河决口改道十余次,每次改道后都以舌状发散方式向海域推进,形成新的亚三角洲。东营地区地下水为潜水类型,水位较高,最高地下水位为0-0.5m,受海水影响而地下水矿化度高,矿化度达10g/l,土壤含盐量达1%-3%。降水主要集中在夏季,其它季节干旱少雨,蒸发量大,使土壤干旱返盐。再加上东营地势地平,除广饶县外,其他地区海拔在0-5米之间,在河口、孤岛、东营港经济技术开发区等沿海地区,海水倒灌现象普遍,造成了整个东营地区地下水含盐量的大,形成了大面积的盐碱荒地,也是形成盐渍土的一个原因。

二、东营地区盐渍土的分布

东营地区的盐渍土主要分布在北部及东部沿海一带。北部的新户乡,刁口镇,及东营港经济技术开发区都有盐渍土分布,土壤易溶盐含量达0.5%-1%。东部沿海地区也有盐渍土分布,如红光,坝口等地,土壤易溶盐含量达0.3%-1%。东营市区,胜利油田驻地垦利县,利津县局部也有盐渍土分布,土壤易溶盐含量在0.3%-0.5%之间。广饶县小清河以南地区地下水位较深,没有盐渍土分布。

三、东营地区盐渍土的类型及等级

在工程上,通常认为易溶盐含量大于0.3%即定为盐渍土,并参照阴离子比值的方法作为分类依据,见表1。

盐渍土类型工程分类表1

类 型

氯盐渍土 >2

亚氯盐渍土 1-2

亚硫酸盐渍土 0.3-1

硫酸盐盐渍土

碱性盐渍土 >0.3

东营地区的盐渍土为氯盐渍土,主要成分为Nacl,Kcl,Cl-与SO42-之比在7-13之间。

在工程上仅以全盐量为分级指标,分成四级,见表2。

土壤盐化工程分类表2

分级名称 全盐含量(%)

氯盐渍土、亚氯

盐渍土 硫酸、亚硫酸

盐渍土 碱性盐渍土

弱盐渍土 0.5-1 -- --

中盐渍土 1-5 0.5-2 0.5-1

强盐渍土 5-8 2-5 1-2

超盐渍土 >8 >5 >2

东营地区为氯盐渍土,绝大部分为弱盐渍土―中盐渍土。

四、东营地区盐渍土的基本特性及对工程的影响

1、溶陷性

内陆盐渍土在干燥气候条件下具有遇水沉陷的特性称为溶陷性。溶陷性的大小与可溶性盐类的性质和含量有关,还与盐渍土的成因有关。通过室内试验可测定溶陷系数δ。当溶陷性系数大于0.01时,为溶陷性盐渍土。东营地区的盐渍土溶陷系数一般小于0.01,为非溶陷性盐渍土,且分布在地表,对工程影响很小。

2、盐胀性

以含硫酸钠(芒硝)为主的盐渍土表层(约1m左右),由于盐胀作用使土的空隙增大,土粒松散,形成于盐结壳脱离的蓬松层。这种盐胀作用常使路面、机场跑道、建筑物室外地坪、台阶等发生破坏。在1.5倍标准冻结深度范围内,硫酸盐含量超过1%时,考虑土的盐胀性。东营地区的盐渍土为氯盐渍土,硫酸钠含量极低,可不考虑其盐胀性。

3、对混凝土的侵蚀性

盐渍土及其地下水对混凝土的侵蚀性可分为三种类型:溶出型侵蚀、酸性结晶侵蚀和碱蚀。

溶出型侵蚀是指地下水中游离的碳酸根、碳酸氢根等负离子在一定条件下能与混凝土表面的碳酸钙与氢氧化钙等作用,生成可溶性的碳酸氢钙而导致混凝土强度降低。特别在强透水土层中,地下水补给源中含有碳酸盐类时,易发生溶出型侵蚀。

酸性结晶侵蚀主要是地下水的硫酸根离子与混凝土中的铝酸三钙作用生成钙矾,使混凝土强度丧失。

碱蚀是指当碱溶液NaOH浓度较大,且有CO2存在时,NaOH渗入混凝土空隙,形成具有10个结晶水的碳酸钠,其体积可为原来的2.5倍,对混凝土强度同样会造成一定的危害。

东营地区盐渍土主要为酸性结晶侵蚀,侵蚀等级为无侵蚀或弱侵蚀;盐渍土地基的腐蚀等级为弱腐蚀或中等腐蚀。

4、对钢材的腐蚀性

通常认为Cl-离子是地下钢材受腐蚀的主要因素。东营地区的盐渍土为氯盐渍土,Cl-离子含量较高。根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001,判定对钢筋混凝土结构中的钢筋为中等腐蚀性或强腐蚀性。

五、结论

东营地区北部、东部沿海地区局部有盐渍土分布。在这些地区的岩土工程勘察中,要特别注意对盐渍土的分析、评价,为地基基础设计提供可靠的依据。

参考文献:

[1]胡中雄.土力学与环境土工学.上海:同济大学出版社,1997.

[2]《岩土工程勘察规范》编写委员会.岩土工程勘察规范GB50021-2001.北京:

中国建筑工业出版社.2009

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