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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:化工生產(chǎn)時(shí)間:瀏覽:次
摘要:本文主要對(duì)且末民用機(jī)場(chǎng)遷建工程場(chǎng)地土層的易溶鹽試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)分析表明本地區(qū)鹽主要以氯(亞氯)鹽漬土為主,以此對(duì)工程施工提出了一些建議。
關(guān)鍵詞:機(jī)場(chǎng),鹽漬土,易溶鹽試驗(yàn)
我國鹽漬土分布范圍很廣,覆蓋了熱帶和寒溫帶、濱海和內(nèi)陸、低地和高原地區(qū)。新疆鹽漬土主要發(fā)育在河流沖積平原上。在地勢(shì)低平地區(qū)分布有鹽堿荒漠土和結(jié)皮鹽土;沿天山南北兩側(cè)沖積扇邊緣的泉水帶分布的是鹽化草甸土、鹽化和沼澤荒漠土;天山以南盆地的洼地和塔里木河兩岸分布的是鹽化草甸土。在上述鹽土分布區(qū)內(nèi)也有堿土分布。鹽土鹽份較為復(fù)雜,以硫酸鹽和氯化物為主。且末縣位于塔里木盆地南緣偏東,北為塔克拉瑪干大沙漠,南有東昆侖山和阿爾金山,地處中緯度歐亞大陸腹地,屬暖溫帶極端大陸性干旱荒漠氣候。
一、 鹽漬土對(duì)構(gòu)筑物的危害
鹽漬土作為一種不同于一般土的特殊土,當(dāng)在工程上被作為路基基底和填料時(shí),表現(xiàn)出諸多的特殊性。一是土中含有鹽,尤其是易溶鹽,它使土具有明顯的腐蝕性,對(duì)建筑物基礎(chǔ)和地下設(shè)施,構(gòu)成一種較嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境,影響其耐久性和安全性。鹽漬土含鹽量多,所以呈現(xiàn)不同的腐蝕特性和腐蝕等級(jí)。主要分為兩大類,一是化學(xué)腐蝕,即土中的鹽與建筑材料發(fā)生反應(yīng)而引起的破壞作用,此類鹽多是以氯(亞氯)鹽漬土。這種鹽結(jié)晶時(shí)體積不發(fā)生變化,因此對(duì)路基路面不會(huì)產(chǎn)生大的鹽脹病害;二是物理結(jié)晶性腐蝕(又稱為鹽脹),即具有一定礦化度環(huán)境水,在毛細(xì)作用下,從潮濕一端進(jìn)入墻體,由暴露在大氣中的另一端蒸發(fā),墻體孔隙中的溶液濃縮后結(jié)晶膨脹造成的建筑材料破壞。氯鹽漬土溶解度大,有明顯的吸濕性,結(jié)晶時(shí)體積不發(fā)生變化,并且能使冰點(diǎn)顯著下降。硫酸鹽鹽漬土無吸濕性,結(jié)晶時(shí)體積增大,脫水時(shí)體積縮小。因此,氯(亞氯)鹽漬土和硫酸鹽漬土對(duì)鋼筋混凝土及構(gòu)筑物的腐蝕破壞原理不同,氯(亞氯)鹽漬土以化學(xué)腐蝕為主,而硫酸鹽鹽漬土則以物理結(jié)晶性腐蝕(鹽脹)為主。
二、場(chǎng)地工程地質(zhì)特征
且末縣位于塔里木盆地南緣偏東,北為塔克拉瑪干大沙漠,南有東昆侖山和阿爾金山,地處中緯度歐亞大陸腹地,屬暖溫帶極端大陸性干旱荒漠氣候。新疆且末民用機(jī)場(chǎng)遷建工程場(chǎng)地位于且末縣西北方向的其蓋喀什村,距且末縣城約11公里。跑道基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)為:N38°14′00″,E85°27′48″(1980年西安坐標(biāo)系),初步擬定基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高1217.5m,初步擬定跑道真方位為45°—225°,磁差為1°36′E。機(jī)場(chǎng)跑道長2800m,跑道及兩側(cè)道肩總寬48m。擬建場(chǎng)地位于且末縣城北側(cè)直線距離約11km,場(chǎng)地地形開闊、地勢(shì)相對(duì)平坦,起伏較小,總體南高北地,地面坡度約為2.5‰~3‰;擬建場(chǎng)地位于阿爾金山北麓及塔里木盆地南緣,屬車爾臣河沖積平原與塔克拉瑪干沙漠交匯地帶;地貌單元屬于車爾臣河沖積平原下游細(xì)土平原區(qū)。場(chǎng)地內(nèi)有大量植被覆蓋,地表植被多以蘆葦為主,見有零星紅柳等耐旱植物。場(chǎng)地地層自上而下主要為耕(表)土、粉土、粉(細(xì))砂、粉土、粉(細(xì))砂、粉(細(xì))砂、細(xì)(中)砂。場(chǎng)地地形地貌、地下水條件和氣候條件都適合于鹽漬土的形成。
一、 巖土選樣及易溶鹽試驗(yàn)
在場(chǎng)地自然地面下0.0~10.5m深度內(nèi)共采取擾動(dòng)土樣134件進(jìn)行易溶鹽分析試驗(yàn),試驗(yàn)所選擇的勘測(cè)點(diǎn)的間距和深度根據(jù)且末機(jī)場(chǎng)遷建工程的類型及鹽漬土的分布狀態(tài)確定。本次試驗(yàn)在15個(gè)探井中采取易溶鹽分析樣品104件用于評(píng)價(jià)上部地層,在8個(gè)鉆孔中采取易溶鹽分析樣品30件用于評(píng)價(jià)下部地層,1米以上按照0.0-0.25、0.25-0.5、0.5-0.75、0.75-1.00m逐層連續(xù)取樣,1米以下按照1.0-1.5、1.5-2.0、2.0-4.0、4.0-6.0、6.0-8.0、8.0-10.0逐層取樣。
在易溶鹽試驗(yàn)中氯離子Cl-的測(cè)定采用的是硝酸銀滴定法;硫酸根離子SO42-的測(cè)定采用的是EDTA間接配位滴定法;易溶鹽總量的測(cè)定采用的是質(zhì)量法。
三、試驗(yàn)結(jié)果分析
為保證試驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性及準(zhǔn)確性,我們對(duì)134個(gè)樣品的Cl-、SO42-、易溶鹽總量進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果分析。由表一,表二可以看出本地區(qū)土中的易溶鹽在縱向上主要集中在土層上部的范圍內(nèi)(0.1~0.5m),具有明顯的表聚性,這是由于新疆地區(qū)處干旱地區(qū),降雨量少而蒸發(fā)量大, 從而形成鹽分垂直方向明顯的表聚性,并以表層0~0.5m為甚,0.50m以下鹽漬土零星分布。
由此綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)地在地表0.50m以內(nèi)屬氯、亞氯中鹽漬土,局部鹽殼發(fā)育的地段屬亞硫酸鹽漬土并具有鹽脹性,0.50m以下屬非鹽漬土。
氯鹽漬土的主要危害為溶蝕、凍脹、翻漿、腐蝕性。氯鹽的腐蝕破壞作用本地區(qū)鹽漬土中的氯鹽大以NaCl為主,此外還有KCl、CaCl2、MgCl2、NH4C1等,全為易溶鹽,溶解度很高,在水溶液中離解為Na+、Cl-。Cl-對(duì)金屬有強(qiáng)烈的腐蝕作用。對(duì)鋼筋混凝土而言,Cl-主要是滲透到混凝土中對(duì)其內(nèi)鋼筋產(chǎn)生腐蝕,鋼筋銹蝕發(fā)展可使混凝土開裂、脫落,致使結(jié)構(gòu)破壞。C1-進(jìn)入混凝土中引起鋼筋銹蝕存在一個(gè)臨界值。實(shí)踐證明,在以氯鹽為主的鹽漬土地區(qū),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)破壞的主導(dǎo)原因是Cl-引起的鋼筋銹蝕。在一定條件下,氯鹽也能損害混凝土。據(jù)悉,在受凍融循環(huán)作用時(shí),含氯鹽的混凝土易受破壞。不過氯鹽對(duì)混凝土的這種破壞形式較前一種對(duì)鋼筋的腐蝕次之
四、結(jié)論與建議:
1、場(chǎng)地0.0~0.5m深度內(nèi)分布有鹽漬土,主要是由蒸發(fā)作用導(dǎo)致鹽分表聚而形成,屬氯、亞氯鹽漬土,為中~弱鹽漬土;僅0.0~0.05m土(鹽殼)中硫酸鈉含量大于1%,被挖除,總體可不考慮鹽脹性;據(jù)當(dāng)?shù)匾延薪ㄖ?jīng)驗(yàn),亦可不考慮溶陷性。
2、場(chǎng)地土在自然地面下1.0m深度內(nèi):對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具強(qiáng)~中腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具強(qiáng)~中腐蝕性;1.0m深度以下:對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱~微腐蝕性。
3、場(chǎng)地土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。
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