趙銘媛
(新疆華宇建科工程勘察設(shè)計有限公司,新疆 烏魯木齊 830011)
地球上的絕大部分的土一般由固相、液相及氣相三相組成。土的骨架由固體顆粒構(gòu)成,固體顆粒的大小、形狀、礦物成分和組成情況是決定土的物理力學(xué)性質(zhì)的重要因素。土中的液體按類型可劃分為自由水和結(jié)合水;土中的氣體是存在于孔隙中未被水所占據(jù)的部位。而鹽漬土固相上除了固體顆粒、礦物成分外還有各種鹽顆粒晶體,液相上除了水還有各種鹽分溶于水的鹽溶液,當(dāng)外界條件變化時,固相與液相間還會相互轉(zhuǎn)化[1,2]。
不同種類的鹽也使鹽漬土的工程性質(zhì)不盡相同,所以人們根據(jù)不同的鹽種類、含鹽量對鹽漬土進(jìn)行了分類。依照現(xiàn)行的《巖土工程勘察規(guī)范》[3]分類標(biāo)準(zhǔn),鹽漬土根據(jù)含鹽化學(xué)成分氯離子和硫酸根離子比值的不同可分為氯鹽漬土、硫酸鹽漬土等;根據(jù)含鹽量的多少可分為弱鹽漬土、中鹽漬土、強鹽漬土以及超鹽漬土。
本文對羅布泊地區(qū)沿省道某處不同深度的天然硫酸鹽漬土進(jìn)行易溶鹽試驗、顆粒分析試驗、擊實試驗,初步掌握了該地區(qū)硫酸鹽漬土的基本性質(zhì)。易溶鹽各離子含量試驗結(jié)果見表1。
表1 某處鹽漬土陰陽離子含量
取樣深度為0.5 m 時,易溶鹽含量為2.20%;取樣深度為1.0 m 時,易溶鹽含量為1.20%。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》鹽漬土的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析,分析結(jié)果見表2。
表2 某處易溶鹽試驗分析成果
羅布泊硫酸鹽漬土由于含鹽量高,土體中除了土顆粒還有鹽晶體,鹽漬土洗鹽前后的顆分組成有明顯差異,并且《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》[4]要求當(dāng)土中易溶鹽含量大于0.5%時應(yīng)先對鹽漬土進(jìn)行洗鹽,所以在進(jìn)行試驗前應(yīng)先對鹽漬土進(jìn)行洗鹽的工作。洗鹽完畢后,再通過篩析法對土樣進(jìn)行顆粒分析試驗。
某處鹽漬土的顆粒分析試驗成果見圖1,圖2。
圖1 深度0.5 m 處土顆分曲線
圖2 深度1.0 m 處土顆分曲線
試驗土樣粒徑組成見表3。
表3 粒徑組成表
土樣的顆粒分析成果見表4。
表4 土樣顆粒分析成果表
由表3,表4 可以看出,0.5 m 和1.0 m 深度的土樣不均勻系數(shù)Cu為27.2 和7.79,曲率系數(shù)Cc為3.03 和1.46。細(xì)砂含量為10.9%和34.1%,粉粒含量較大,為69.8%和55.8%,粘粒含量為19.3%和10.1%,可以判定所取地點天然鹽漬土樣為含砂細(xì)粒鹽漬土。
本試驗按照《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》對土樣進(jìn)行了擊實試驗。試驗采用輕型擊實法,土樣過5 mm 篩,每組試驗分別配置5 種不同的含水率,將配好的土樣放入塑料袋內(nèi)靜置24 h 備用;把土樣平均分三層擊入擊實桶內(nèi),擊實桶容積為993.03 cm3,每層25 擊,兩層交界處的土面應(yīng)刨毛。試驗結(jié)果見表5。
表5 硫酸鹽漬土擊實試驗結(jié)果
根據(jù)試驗結(jié)果繪制出擊實曲線,橫坐標(biāo)為含水率,縱坐標(biāo)為干密度,對應(yīng)的峰值點為最優(yōu)含水率和最大干密度。擊實曲線見圖3,圖4。
圖3 深度0.5 m 處土的擊實曲線
圖4 深度1.0 m 處土的擊實曲線
含水率最大的點是該土樣的最優(yōu)含水率,這一點所對應(yīng)的干密度也最大,稱為該土樣的最大干密度。在施工過程中,含水率是影響壓實度的關(guān)鍵因素之一。鹽漬土中有易溶鹽的存在,所以擊實曲線比一般土樣略陡。
本章對羅布泊地區(qū)省道某處的硫酸鹽漬土進(jìn)行了常規(guī)試驗,結(jié)論總結(jié)如下:
1)通過易溶鹽試驗所得數(shù)據(jù)對所采集的鹽漬土進(jìn)行了分類,0.5 m 處的土樣為強亞硫酸鹽漬土,1.0 m 處的土樣為中硫酸鹽漬土。
2)通過顆粒分析試驗判定所取地點天然鹽漬土樣為含砂細(xì)粒鹽漬土。
3)通過輕型擊實試驗繪制擊實曲線,得出了0.5 m 處最大干密度為1.70 g/cm3,最優(yōu)含水率為14.7%;1.0 m 處最大干密度為1.78 g/cm3,最優(yōu)含水率為13.8%。觀察發(fā)現(xiàn)擊實曲線較陡,說明鹽漬土中有易溶鹽的存在。
[1]徐攸在.鹽漬土地基[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1993:7-10.
[2]高江平.鹽漬土工程與力學(xué)性質(zhì)研究進(jìn)展[J].力學(xué)與實踐,2011,33(4):1-7.
[3]GB 50021—2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].
[4]GB/T 50123—1999,土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S].