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6.8 盐渍岩土


6.8.1 岩土中易溶盐含量大于0.3%,并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时,应判定为盐渍岩土。

6.8.2 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。盐渍土根据其含盐化学成分和含盐量可按表6.8.2-1和6.8.2-2分类。

表6.2.8-1 盐渍土按含盐化学成分分类

盐渍土按含盐化学成分分类
表6.2.8-2 盐渍土按含盐量分类

盐渍土按含盐量分类

6.8.3 盐渍岩土地区的调查工作,应包括下列内容:
    1. 盐渍岩土的成因、分布和特点;
    2. 含盐化学成分、含盐量及其在岩土中的分布;
    3. 溶蚀洞穴发育程度和分布;
    4. 搜集气象和水文资料;
    5. 地下水的类型、埋藏条件、水质、水位及其季节变化;
    6. 植物生长状况;
    7. 含石膏为主的盐渍岩石膏的水化深度,含芒硝较多的盐渍岩,在隧道通过地段的地温情况;
    8. 调查当地工程经验。

6.8.4 盐渍岩土的勘探测试应符合下列规定:
    1. 除应遵守本规范第4章规定外,勘探点布置尚应满足查明盐渍岩土分布特征的要求;
    2. 采取岩土试样宜在干旱季节进行,对用于测定含盐离子的扰动土取样,宜符合表6.8.4的规定;

表6.8.4  盐渍土扰动土试样取样要求

盐渍土扰动土试样取样要求 

    3. 工程需要时,应测定有害毛细水上升的高度;
    4. 应根据盐渍土的岩性特征,选用载荷试验等适宜的原位测试方法,对于溶陷性盐渍土尚应进行浸水载荷试验确定其溶陷性;
    5. 对盐胀性盐渍土宜现场测定有效盐胀厚度和总盐胀量,当土中硫酸钠含量不超过1%时,可不考虑盐胀性;
    6. 除进行常规室内试验外,尚应进行溶陷性试验和化学成分分析,必要时可对岩土的结构进行显微结构鉴定;
    7. 溶陷性指标的测定可按湿陷性土的湿陷试验方法进行。

6.8.5 盐渍岩土的岩土工程评价应包括下列内容:
    1. 岩土中含盐类型、含盐量及主要含盐矿物对岩土工程特性的影响;
    2. 岩土的溶陷性、盐胀性、腐蚀性和场地工程建设的适宜性;
    3. 盐渍土地基的承载力宜采用载荷试验确定,当采用其他原位测试方法时,应与载荷试验结果进行对比;
    4. 确定盐渍岩地基的承载力时,应考虑盐渍岩的水溶性影响;
    5. 盐渍岩边坡的坡度宜比非盐渍岩的软质岩石边坡适当放缓,对软弱夹层、破碎带应部分或全部加以防护;
    6. 盐渍岩土对建筑材料的腐蚀性评价应按本规范第12章执行。

条文说明

6.8.1 关于易溶盐含量的标准,《94规范》采用0.5%,是沿用前苏联的标准。根据资料,现在俄罗斯建设部门的有关规定,是对不同土类分别定出不同含盐量界限,其中最小的易溶盐含量为0.3%。我国石油天然气总公司颁发的《盐渍土地区建筑规定》也定为0.3%。我国柴达木、准噶尔、塔里木地区的资料表明:“不少土样的易溶盐含量虽然小于0.5%,但其溶陷系数却大于0.01,最大的可达0.09;我国有些地区,如青海西部的盐渍土厚度很大,超过20m,浸水后累计溶陷量大。”(据徐攸在《盐渍土的工程特性、评价及改良》)。因此,将易溶盐含量标准由0.5%改为0.3%,对保证工程安全是必要的。
    除了细粒盐渍土外,我国西北内陆盆地山前冲积扇的砂砾层中,盐分以层状或窝状聚集在细粒土夹层的层面上,形状为几厘米至十几厘米厚的结晶盐层或含盐砂砾透镜体,盐晶呈纤维状晶族(华遵孟《西北内陆盆地粗颗粒盐渍土研究》)。对这类粗粒盐渍土,研究成果和工程经验不多,勘察时应予注意。

6.8.2 盐渍岩当环境条件变化时,其工程性质亦产生变化。以含盐量指标确定盐渍岩,有待今后继续积累资料。盐渍岩一般见于湖相或深湖相沉积的中生界地层。如白垩系红色泥质粉砂岩、三叠系泥灰岩及页岩。
    含盐化学成分、含盐量对盐渍土有下列影响:
    1. 含盐化学成分的影响
    1)氯盐类的溶解度随温度变化甚微,吸湿保水性强,使土体软化;
    2)硫酸盐类则随温度的变化而胀缩,使土体变软;
    3)碳酸盐类的水溶液有强碱性反应,使黏土胶体颗粒分散,引起土体膨胀;
    表6.8.2-1采用易溶盐阴离子,在100g土中各自含有毫摩数的比值划分盐渍土类型;铁道部在内陆盐渍土地区多年工作经验,认为按阴离子比值划分比较简单易行,并将这种方法纳入现行行业标准《铁路工程地质技术规范》(TB 10012—2001);
    2. 含盐量的影响
    盐渍土中含盐量的多少对盐渍土的工程特性影响较为明显,表6.8.2-2是在含盐性质的基础上,根据含盐量的多少划分的,这个标准也是沿用了现行行业标准《铁路工程地质技术规范》(TB 10012—2001)的标准;根据部分单位的使用,认为基本反映了我国实际情况。

6.8.3 盐渍岩土地区的调查工作是根据盐渍岩土的具体条件拟定的。
    1. 硬石膏(CaSO4)经水化后形成石膏(CaSO4·2H2O),在水化过程中体积膨胀,可导致建筑物的破坏;另外,在石膏—硬石膏分布地区,几乎都发育岩溶化现象,在建筑物运营期间内,在石膏—硬石膏中出现岩溶化洞穴,而造成基础的不均匀沉陷;
    2. 芒硝(Na2SO4)的物态变化导致其体积的膨胀与收缩;芒硝的溶解度,当温度在32.4℃以下时,随着温度的降低而降低。因此,温度变化,芒硝将发生严重的体积变化,造成建筑物基础和洞室围岩的破坏。

6.8.4 为了划分盐渍土,应按表6.8.4的要求采取扰动土样。盐渍土平面分区可为总平面图设计选择最佳建筑场地;竖向分区则为地基设计、地下管道的埋设以及盐渍土对建筑材料腐蚀性评价等,提供有关资料。
    据柴达木盆地实际观测结果,日温差引起的盐胀深度仅达表层下0.3m左右,深层土的盐胀由年温差引起,其盐胀深度范围在0.3m以下。
    盐渍土盐胀临界深度,是指盐渍土的盐胀处于相对稳定时的深度。盐胀临界深度可通过野外观测获得。方法是在拟建场地自地面向下5m左右深度内,于不同深度处埋设测标,每日定时数次观测气温、各测标的盐胀量及相应深度处的地温变化,观测周期为一年。
    柴达木盆地盐胀临界深度一般大于3.0m,大于一般建筑物浅基的埋深,如某深度处盐渍土由温差变化影响而产生的盐胀压力,小于上部有效压力时,其基础可适当浅埋,但室内地面下需作处理。以防由盐渍土的盐胀而导致的地面膨胀破坏。

6.8.5 盐渍土由于含盐性质及含盐量的不同,土的工程特性各异,地域性强,目前尚不具备以土工试验指标与载荷试验参数建立关系的条件,故载荷试验是获取盐渍土地基承载力的基本方法。
    氯和亚氯盐渍土的力学强度的总趋势是总含盐量(SDS)增大,比例界限(ρ0)随之增大,当SDS在10%范围内,ρ0增加不大,超过10%后,ρ0有明显提高。这是因为土中氯盐在其含量超过一定的临界溶解含量时,则以晶体状态析出,同时对土粒产生胶结作用。使土的力学强度提高。
    硫酸和亚硫酸盐渍土的总含盐量对力学强度的影响与氯盐渍土相反,即土的力学强度随SDs的增大而减小。其原因是,当温度变化超越硫酸盐盐胀临界温度时,将发生硫酸盐体积的胀与缩,引起土体结构破坏,导致地基承载力降低。

 

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岩土工程勘察规范 GB50021-2001(2009年版)
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