地基基础处理技术第二章7盐土

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1、第七节 盐渍岩土一、盐渍岩土的形成和类型（一）盐渍岩土的定义 盐渍岩土系指含有较多易溶盐类的岩土。对易溶盐含量大于 0.3，且具有溶 陷、盐胀、腐蚀等特性的土称盐渍土，对含有较多的石膏、芒硝、岩盐等硫酸盐 或氯化物的岩层，则称盐渍岩。盐渍岩按主要含盐矿物成分可分为石膏盐渍岩、 芒硝盐渍岩等。（二）盐渍岩土的形成条件1干旱半干旱地区，因蒸发量大，降雨量小，毛细作用强、极利于盐分在 地表聚集。2内陆盆地因地势低洼，周围封闭，排水不畅，地下水位高，利于水分蒸 发盐类聚集。3农田洗盐、压盐、灌溉退水、渠道渗漏等进入某土层也会促使盐渍化。（三）盐渍土的分布盐渍土的形成由于受上述条件的限制，因此其分布一般

2、在地势比较低而且地 下水位较高的地段，如内陆洼地，盐湖和河流两岸的漫滩、低阶地、牛轭湖以及 三角洲洼地、山间洼地等地段。盐渍土的厚度一般不大，为自地表向下1.54.0m。其厚度与地下水埋深、土 的毛细作用上升高度以及蒸发作用影响深度（蒸发强度）有关。绝大部分盐渍土分布地区，地表有一层白色盐霜或盐壳，厚数厘米至数十厘 米。盐渍土中盐分的分布随季节气候和水文地质条件而变化，在干旱季节地面蒸 发量大，盐分向地表聚集，这时表层土含盐量最大，可超过 10，向下随深度 增加，含盐量逐渐减少。雨季时地表盐分被地面水冲洗溶解，并随水渗入地下， 表层含盐量减少，地表白色盐霜或盐壳甚至消失。因此，在盐渍土地区，经

3、常发 生盐类被淋溶和盐类聚集的周期性的过程。（四）盐渍土的类型1 按分布区域分：（1）滨海盐渍土：滨海一带受海水侵袭后，经过蒸发作用，水中盐分凝聚于 地表或地表下不深的土层中，即形成滨海盐渍土。滨海盐渍土中的盐类主要是氯 化物，含盐量一般小于5%,盐中Cl-1 / SO42-的比值大于内陆盐渍土中的比值， Na+/ Ca2+Mg2+的比值小于内陆盐渍土中的比值，分布于我国的渤海沿岸，江苏 北部等地区。（2）内陆盐渍土：易溶盐类随水流从高处带到洼地，经蒸发作用盐分凝聚而 成。一般因洼地周围地形坡降大、堆积物颗粒较粗，因此，盐渍化的发展，向洼 地中心愈严重。分布于我国的甘肃、青海，宁夏、新疆、内蒙

4、等地区。（3）冲积平原盐渍土：主要由于河床淤积或兴修水利等，使地下水位局部升 高，导致局部地区的盐渍化。分布于我国的东北松辽平原和山西河南等地区。2按含盐类的性质分：（1）氯盐类：这类盐溶解度大致相同，有较大的吸湿性，具有保持水分的能 力，结晶时体积不膨胀。（2）硫酸盐类：硫酸盐的最大特点是结晶时要结合一定数量水分子，如硫酸钠从溶液中沉淀结晶为芒硝（Na2SO410H2O）时，结合十个分子水，因此，结晶时 体积大大膨胀，当结晶体转变为无水状态时，体积相应减小。故将硫酸盐类常称 松胀盐分。（3）碳酸盐类：碳酸盐类一般在土中含量较少，但碳酸钠的水溶液具有较大 的碱性反应，它使粘土颗粒间的胶结起分散

5、作用。盐渍土所含盐类的性质，通常以土中所含阴离子的氯根（C1-）和硫酸根（SO42-） 的比值来表示，如表 2-7-1 。3按含盐量分：见表 2-7-2。盐渍土根据其含盐化学成分和含盐量可按下表分类 表 2-7-1二、盐渍岩土的工程性质（一）易溶盐的基本性质 影响盐渍土基本性质的主要因素是土中易溶盐的含量。土中易溶盐主要有 氯化物盐类、硫酸盐类、碳酸盐类三种，其基本性质如下：1. 氯化物盐类（NaCl、KC1、CaCl2、MgCl2）（ 1 ）溶解度大； （2）有明显的吸湿性，如氯化钙的晶体能从空气中吸收超过本身重量 45 倍的水分，且吸湿水分蒸发缓慢；（ 3）从溶液中结晶时，体积不发生变化；

6、（ 4 ）能使冰点显著下降。2. 硫酸盐类（Na2SO4、MgSO4）（1）没有吸湿性，但在结晶时有结合一定数量水分子的能力；（2）碳酸钠从溶液中沉淀重结晶时， 结合 10 个水分子形成芒硝 （Na2SO410H2O），体积增大；在32.40C时芒硝放出水分，又成为无水芒硝, 体积减小；（3）硫酸镁结晶时，结合7个水分子形成结晶水化合物（MgSO47H2O）,体积亦增大；在脱水时逐渐转变为无水分子的结晶化合物，体积随之减小；（4）硫酸钠在 32.40C 以下时，溶解度随温度增加而增加，在 32.40C 时， 溶解度最大，在 32.40C 以上时溶解度下降。3. 碳酸盐类（Na2CO3、NaHC

7、O3）（1）水溶液有很大的碱性反应；（2）能使粘土胶体颗粒发生最大的分散。（二）盐渍土的工程特性1. 氯（亚氯）盐渍土的工程特性：氯盐渍土与亚氯盐渍土两者的性质比较接近， 它的分布最广。其地表特征常有盐霜与盐壳。（1）含盐量对力学强度的影响：这类盐渍土的力学强度与总含盐量（SDs）有 关。总的趋势是SDs增大，临塑荷载随之增大。当SDs在10%范围内p变化不 大，超过 10后， p 有明显提高。这是因为土中氯盐含量超过临界溶解0含盐量 时，则以晶体状态析出0 ，同时对土粒产生胶结作用，使土的力学强度提高，相反， 氯盐含量小于临界溶解含盐量时，则以离子状态存在于土中，此时对土的力学强 度影响不太

8、明显。（2）对可塑性的影响：氯盐含量越高，液限、塑限及塑性指数越低，可塑 性越低。（3）对土密度的影响：土中含有氯盐时，一般能使土的天然孔隙比降低， 土的密度、干重度提高，这是因为氯盐晶粒充填了颗粒间的空隙。（4）吸湿性：土中氯盐的存在，能使细粒分散部分起脱水作用，使土的最 佳含水量降低。土体长期保持在最佳含水量附近状态，因此土体容易压实，有利 施工。（5）侵蚀性：氯（亚氯）盐渍土具有一定的腐蚀性，当氯盐含量大于4%时， 对混凝土会产生不良的影响。对钢铁、木材、砖等建筑材料也具有不同程度的腐 蚀性。2. 磷酸（亚硫酸）盐渍土的工程特性 硫酸盐渍土与亚硫酸盐渍土的性质也较接近，分布较广，地表常覆

9、盖一层松软的粉状、雪状盐晶。（1）含盐量对力学强度的影响，硫酸盐渍土的总含盐量对力学强度的影响 与氯盐盐渍土的影响相比，效果恰好相反，即力学强度随 SDs 的增加而减小， 其原因是由于硫酸盐渍土具有松胀性和膨胀性。当SDs为1.02.5%时，即对临 塑荷载（P0）产生较明显的影响，且P0随SDs的增加而很快降低，当SDs2.5%时， 其降低速度逐渐变慢；当SDs12%时，可使p0降低到不含盐时的一半左右。（2）松胀性：硫酸（亚硫酸）盐渍土中Na2SO4的含量较多，Na2SO4在32.40C 以上时为无水晶体，体积较小，当温度下降至32.40C以下时，吸收十个分子的结晶 水，成为Na2SO410

10、H2O晶体，使体积变大，如此不断循环作用，从而使土体变 松。松胀现象是由于盐渍土昼夜温差大而引起的。松胀现象一般出现在地表下不 太深的地方，大约为 0.3m 左右。（3）腐蚀性：硫酸盐渍土具有较强的腐蚀性，当硫酸盐含量超过1%时，对 混凝土产生有害影响，对其它建筑材料，也有不同程度的腐蚀作用。3. 碳酸盐渍土的工程特性：由于碳酸盐渍土中存在大量的吸附性钠离子， 遇水时即发生强烈的膨胀作用，使土的透水性减弱，密度减小，导致地基稳定性 及强度降低，边坡坍滑等。碳酸盐的膨胀作用与硫酸盐的膨胀作用其性质是不相 同的。前者是由于吸附性钠离子与土中的肢体颗粒互相作用，在颗粒周围形成结 合水膜，使土颗粒间的

11、连结力减弱，土体体积增大，后者则是由于 Na2SO4 吸收 结晶水结晶而引起的。当碳酸盐溃土中的Na2CO3的含量超过0.5%时，即有明显 的膨胀量，密度随之降低。其液塑限随含盐量增高而增高。碳酸盐渍土中的Na2CO3、NaHCO3能加强土的亲水性，使沥青乳化。对各种 建筑材料也具有不同程度的腐蚀性。三、盐渍岩土的工程评价盐渍岩土的岩土工程评价应符合下列准则：（一）环境条件变化对盐渍岩土工程性能的影响：当环境条件变化时对盐渍 岩土的工程性能会有所影响，主要是地区的气象、水文、地形、地貌、场地积水、 地下水位、管道渗漏、地下洞室等的影响并对场地作出评价。（二）岩土中含盐类型、含盐量对岩土工程性能

12、的影响：应考虑盐渍岩土中 含盐类型、含盐量及主要含盐矿物对岩土工程性能的影响。（三）盐渍岩土地基承载力的确定方法： 1载荷试验宜作为确定盐渍土地基承载力的基本方法。当采用标准贯人，静（动）力触探及旁压试验等原位测试方法确定地基承载力时，应与载荷试验成果 进行对比。2盐渍岩地基承载力，按建筑地基基础设计规范中对软质岩石规定 的小值确定。并应考虑盐渍岩的水溶性影响。（四）盐渍岩土边坡的设防： 盐渍岩边坡的坡度应比非盐渍岩的同类岩层边坡适当放缓。对软弱夹层、破碎带应部分或全部加以防护。（五）对金属及非金属建筑材料的腐蚀性： 根据盐渍岩土的含盐类型、含盐量及主要含盐矿物对金属及非金属建筑材料进行腐蚀性

13、评价。（六）对具有松胀性及湿陷性盐渍土的评价遇有这类盐渍土，尚应按照有关膨 胀土及湿陷性等专业规范的规定，作出相应评价。四、盐渍岩土的地基设计与防护措施（一）地基设计1根据盐渍岩土地基的工程特性和环境条件，因地制宜地选择地基处理 方法。2对具有松胀性、湿陷性的盐渍土地基，应进行地基处理。 3选择含盐类型单一和含盐量低的地层，作为地基主要持力层。 4当采用桩基础时，桩的埋人深度应大于松胀性盐渍土的松胀临界深度。 对峰窝状的淋滤层或溶蚀洞穴，可采用抗硫酸盐水泥的钻孔灌注桩穿透。 5渍岩土地区的各类基础，均应采取防腐措施。（二）地基防护措施 1作好竖向设计。防止大气降水、洪水、工业及生活用水淹没浸湿地基及 附近场地。2对湿润厂房应设防渗层。室外散水坡和绿化带与建筑物距离应适当加宽 和放大。3建筑物下及其周围的地下管道应设置具有一定坡度的管沟，并采取防腐 措施。4基槽开挖后，应立即进行基础施工，严禁施工用水渗入地基内。5采取对有害毛细水上升的隔断措施。如采用一定厚度的粗颗粒（砂、石） 土隔开。6隧道中盐渍岩层膨胀严重地段，宜采用提高水泥强度和加强衬砌强度， 并宜采用曲墙带仰拱的衬砌结构。