周 凱，任治軍，葛海明

(中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，江蘇 南京 211102)

“GB/T 50942－2014”在水土腐蝕性評價(jià)中的應(yīng)用

周 凱，任治軍，葛海明

(中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，江蘇 南京 211102)

新版國家標(biāo)準(zhǔn)《鹽漬土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50942－2014)在場地水土腐蝕性分析評價(jià)方面，增加了對砌體結(jié)構(gòu)相關(guān)的腐蝕性評價(jià)，對《巖土工程勘察規(guī)范》水土腐蝕性評價(jià)進(jìn)行了補(bǔ)充；于此同時(shí)，防腐設(shè)計(jì)與《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》中相關(guān)規(guī)定統(tǒng)一，同時(shí)擴(kuò)充了砌體結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施。該規(guī)范的實(shí)施，使得鹽漬土地區(qū)勘察設(shè)計(jì)有了可靠依據(jù)，進(jìn)一步保證了鹽漬土地區(qū)工程的質(zhì)量。本文以某鹽漬土地區(qū)的變電站工程為例，依照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行場地水土腐蝕性評價(jià)，同時(shí)對防腐蝕措施進(jìn)行論述，為相似工程提供參考。

規(guī)范；鹽漬土；腐蝕性；防腐措施。

1　概述

我國鹽漬土主要分布于新疆、青海、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、西藏以及東北地區(qū)，分布省份較多、分布面積較廣，易溶鹽含量較高，具有明顯的腐蝕性，對建筑物基礎(chǔ)和地下設(shè)施構(gòu)成較嚴(yán)酷的腐蝕環(huán)境，影響其耐久性和安全使用。在以往巖土勘察時(shí)，鹽漬土地區(qū)的場地水、土腐蝕性評價(jià)主要依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(以下簡稱《巖土規(guī)范》)進(jìn)行，評價(jià)的對象主要針對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)。2015年2月1日正式實(shí)施的新版《鹽漬土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范》(GB/T20942-2014，以下簡稱《鹽漬土規(guī)范》)總結(jié)了近年來鹽漬土地區(qū)的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科研成果，對鹽漬土地區(qū)在勘察方面進(jìn)行針對性的補(bǔ)充，是鹽漬土地區(qū)從事建筑工程的技術(shù)法規(guī)。該規(guī)范對鹽漬土地區(qū)水土腐蝕性評價(jià)較《巖土規(guī)范》更加詳細(xì)、全面和有針對性，與《巖土規(guī)范》在水土腐蝕性評價(jià)方面的異同點(diǎn)見表1。

表1　《鹽漬土規(guī)范》與《巖土規(guī)范》對腐蝕性評價(jià)的異同

與此同時(shí)，《鹽漬土規(guī)范》對于防腐設(shè)計(jì)與《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱《防腐規(guī)范》)中有關(guān)規(guī)定相統(tǒng)一，防腐蝕措施從內(nèi)部和外部兩個(gè)方面進(jìn)行了介紹，補(bǔ)充了《防腐規(guī)范》中砌體結(jié)構(gòu)的防腐蝕措施。

2　巖土工程條件

新疆某擬建750kV變電站位于昌吉市，站址地區(qū)地貌單元主要為沖洪積平原。受工業(yè)園區(qū)為人改造，原始地形地貌已發(fā)生變化，站址現(xiàn)地形平坦，地面高程一般為442.97～443.96 m，水系不發(fā)育，零星分布幾條灌溉溝渠，深度一般1.0 m左右，寬度1.0～2.0 m，勘測期間溝渠中無水，交通條件便利。根據(jù)勘測結(jié)果，在勘探深度范圍內(nèi)地基土層主要由第四系全新統(tǒng)沖、洪積成因的粉質(zhì)黏土、粉土、粉土夾粉砂和粉細(xì)砂組成，局部區(qū)域分布少量人工填土。站址區(qū)地下水類型主要為孔隙潛水，局部分布少量上層滯水，穩(wěn)定水位埋深一般在1.70 m～3.10 m。站址區(qū)具有標(biāo)準(zhǔn)的大陸性氣候特點(diǎn)，氣候干燥、降水量小、蒸發(fā)量大、日(年)溫差大、風(fēng)速大、日照強(qiáng)，是形成鹽漬土的主要原因。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、搜資和現(xiàn)場踏勘結(jié)果，站址普遍分布鹽漬土。

為判定站址區(qū)水土的腐蝕性，勘測期間在站址區(qū)平面上不同區(qū)域，豎向不同深度內(nèi)取地下水試樣和場地土試樣進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，水土試樣取樣按照《鹽漬土規(guī)范》進(jìn)行。地下水試樣在站址區(qū)取3組，每件不少于1000 mL。鹽漬土試樣主要以擾動(dòng)土為主，取樣間距在深度小于5 m時(shí)，每0.5 m取樣；深度在5 m～10 m時(shí)，每1.0 m取樣；深度大于10 m時(shí)，每2.0 m取樣。腐蝕性評價(jià)時(shí)，站址區(qū)場地環(huán)境類別按Ⅱ類考慮。

水、土試樣的各項(xiàng)指標(biāo)測試按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，站址區(qū)鹽漬土按含鹽化學(xué)成分分類為：地下水位以上鹽漬土主要為亞硫酸鹽漬土，局部為硫酸鹽漬土，按平均含鹽量分類為中鹽漬土。

工程實(shí)施前后和工程使用過程中不會(huì)發(fā)生大的環(huán)境變化，能保持鹽漬土地基的的天然結(jié)構(gòu)狀態(tài)，地基受淡水侵蝕的可能性小，因此，鹽漬土地基可按A類使用環(huán)境考慮。變電站電纜溝的側(cè)壁、圍墻等一般會(huì)考慮采用砌體結(jié)構(gòu)的形式，應(yīng)考慮水、土對砌體結(jié)構(gòu)的腐蝕性。

3　地下水的腐蝕性

為判定站址區(qū)地下水對建筑材料的腐蝕性，勘察期間在三個(gè)勘探孔中選取三組地下水進(jìn)行了地下水簡分析試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。按《巖土規(guī)范》第12.2章節(jié)和《鹽漬土規(guī)范》第4.4章節(jié)對地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及砌體結(jié)構(gòu)、水泥、石灰的腐蝕性進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)結(jié)果見表3。

表2　地下水水質(zhì)分析試驗(yàn)成果

表3　地下水的腐蝕性評價(jià)結(jié)果(環(huán)境類別：Ⅱ類)

根據(jù)水質(zhì)分析試驗(yàn)成果綜合判定：站址區(qū)地下水水質(zhì)對混凝土結(jié)構(gòu)具強(qiáng)腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在長期浸水條件下具有微腐蝕性，在干濕交替條件下具有中等腐蝕性。對磚、水泥和石灰在全浸條件下具有強(qiáng)腐蝕性，在干濕交替條件下具有弱腐蝕性。

4　場地土的腐蝕性

為測定站址區(qū)場地土的腐蝕性，勘測期間在場地不同區(qū)域地下水位以上取44組場地土進(jìn)行了易溶鹽試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表4。按《巖土規(guī)范》第12.2章節(jié)和《鹽漬土規(guī)范》第4.4章節(jié)對場地土對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及砌體結(jié)構(gòu)、水泥、石灰的腐蝕性進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)結(jié)果見表5。

表4　易溶鹽試驗(yàn)成果

續(xù)表4

表5　場地土腐蝕性評價(jià)結(jié)果 (環(huán)境類別：Ⅱ類)

為判定場地土對鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性的需要，勘測期間以場址中心分別在東北—南西方向和東南—西北方向布共進(jìn)行2組土壤電阻率測試，土壤視電阻率測量成果見表6。

表6　土壤視電阻率測量成果

根據(jù)上述判別結(jié)果：站址區(qū)地下水位以上場地土對混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中等腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性。由于地下水位以上場地土以粉土、粉質(zhì)黏土為主，為弱透水性土層，根據(jù)《鹽漬土規(guī)范》表4.4.6-3注釋規(guī)定，腐蝕性可減低半級至一級，因此，對磚、水泥和石灰在埋置條件干燥時(shí)具有微腐蝕性，埋置條件潮濕時(shí)具有弱腐蝕性，埋置條件有蒸發(fā)面和無蒸發(fā)面時(shí)具微腐蝕性。

5　防腐蝕措施

站址區(qū)鹽漬土的會(huì)對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)以及砌體結(jié)構(gòu)、水泥、石灰等造成腐蝕。鹽漬土的腐蝕，主要是鹽溶液對建筑材料的侵入造成的，所以，采取隔斷鹽溶液的侵入或增加建筑材料的密度等措施，可以防護(hù)或減少鹽漬土對建筑材料的腐蝕性。

混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建構(gòu)筑物的防腐蝕措施，應(yīng)根據(jù)場地水、土的腐蝕性按《防腐規(guī)范》和《鹽漬土規(guī)范》的相關(guān)要求采取必要的內(nèi)部措施和外部措施，具體措施可考慮如下：

(1)混凝土的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C40。

(2)混凝土最大水灰比應(yīng)為0.40，最小水泥用量應(yīng)為340 kg/m3。

(3)混凝土保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50 mm。

(4)基礎(chǔ)底部應(yīng)設(shè)耐腐蝕性墊層，同時(shí)采取隔斷鹽分與建筑材料接觸途徑的措施。站址區(qū)主要為硫酸鹽腐蝕，宜采用抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或鋁酸三鈣含量不大于5%的普通硅酸鹽水泥。

砌體結(jié)構(gòu)的建(構(gòu))筑物防腐措施，優(yōu)先提高建筑材料自身的抗腐蝕能力，如選擇強(qiáng)度等級不宜低于MU15的燒結(jié)普通磚；砌筑砂漿采用水泥砂漿，強(qiáng)度等級不應(yīng)低于M10；水泥宜選擇抗硫酸鹽硅酸鹽水泥或鋁酸三鈣含量不大于5%的普通硅酸鹽水泥。同時(shí)選用必要的混凝土外加劑和砌體結(jié)構(gòu)受腐蝕側(cè)外表面進(jìn)行涂覆、滲透、隔離等處理。

6　結(jié)論和建議

本文根據(jù)新版《鹽漬土規(guī)范》對某鹽漬土地區(qū)新建變電站水土腐蝕性進(jìn)行了評價(jià)，在對混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性評價(jià)時(shí)，仍然按照《巖土規(guī)范》進(jìn)行；對砌體結(jié)構(gòu)、水泥和石灰進(jìn)行腐蝕性評價(jià)時(shí)，選用新版《鹽漬土規(guī)范》。根據(jù)腐蝕性評價(jià)，站址區(qū)水、土?xí)炷两Y(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)以及砌體結(jié)構(gòu)、水泥、石灰等造成腐蝕，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對基礎(chǔ)采取必要的防腐蝕措施，同時(shí)選擇合理的建筑材料和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式。

但是，《鹽漬土規(guī)范》在運(yùn)用時(shí)，其中部分規(guī)定值得進(jìn)一步探討，特別和其他相關(guān)規(guī)范規(guī)定不一致時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況綜合考慮。具體如下：

(1)變電站電纜溝和圍墻有可能采用砌體結(jié)構(gòu)，因此，建議鹽漬土地區(qū)在腐蝕性評價(jià)中根據(jù)實(shí)際情況增加對砌體結(jié)構(gòu)、水泥、石灰的腐蝕性評價(jià)，方便設(shè)計(jì)人員選擇更加合適的建筑材料。

(2)雖然《巖土規(guī)范》12.1.1條規(guī)定在滿足相關(guān)條件時(shí)，可不取樣試驗(yàn)進(jìn)行腐蝕性評價(jià)，但鹽漬土的腐蝕，既于土體自身的腐蝕及其相關(guān)因素緊密相關(guān)，又取決于含鹽的性質(zhì)、種類和數(shù)量等，鑒于鹽漬土本身性質(zhì)的復(fù)雜性，從建構(gòu)筑物運(yùn)行穩(wěn)定角度出發(fā)，鹽漬土地區(qū)應(yīng)采取必要的水、土試樣進(jìn)行試驗(yàn)，以方便腐蝕性評價(jià)和防腐措施的選用。

[1] GB 50021－2001，巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2] GB/T 50942－2014，鹽漬土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范[S].

[3] GB 50046－2008，工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] DL/T5218－2012，220kV～750kV變電站設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程[S].

[5] DL/T5170－2015，變電站巖土工程勘測技術(shù)規(guī)程[S].

Application of “GB/T 50942-2014”to Water and Soil Corrosion Evaluation

ZHOU Kai, REN Zhi-jun,GE Hai-ming
Jiangsu Power Design Institute Co., Ltd. of China Energy Engineering Group，Nanjing，211102

The new issue of the implementation of national standards, "Technical code for building in saline soil regions" in the field of water and soil corrosion analysis evaluation, an increase of masonry structurally related corrosion evaluation of the "Code for investigation of geotechnical engineering" evaluation of the soil and water corrosion supplement; the same time, anti-corrosion design and "Code for anticorrosion design of industrial constructions" in the relevant provisions of a unified, while the expansion of the anti-corrosion measures masonry structures. The implementation of the specification, so that the saline soil area survey and design have a reliable basis, to further ensure the quality of saline land area of the project. According to a substation project saline land area as an example, the site evaluation in accordance with this standard corrosive water and soil, while the anti-corrosion measures are discussed to provide a reference for similar projects.

technical code; saline soil; corrosion; anti-corrosion measure.

TU4

B

1671-9913(2016)05-0028-05

2016-02-26

周凱(1980-)，男，陜西三原縣人，工程師，主要從事電力系統(tǒng)工程的勘察設(shè)計(jì)。