王惠玲
(奎屯公路管理局)
隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和“西部大開發(fā)”政策的實(shí)施,西部成為中國建設(shè)快速發(fā)展的一個(gè)重要區(qū)域。但是,由于地理因素等原因,在西部存在大片的鹽漬土,這種類型的土有著獨(dú)特的特性,它與一般土不同,甚至與凍土、膨脹土和濕陷性黃土相比,還更特殊和復(fù)雜。它除了具有溶陷性外,還具有鹽脹性和腐蝕性,給工程帶來許多危害,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。這就迫切需要對這種類型的土進(jìn)一步了解與解決。
鹽漬土(鹽堿土)是指土壤中含有鉀、鈉、鈣、鎂的氯化物、硫酸鹽、重碳酸鹽等。它是一種土層內(nèi)合有石膏、芒硝、巖鹽(硫酸鹽或氯化物)等易溶鹽且其含量大于0.5%的土。
鹽漬土具有溶陷性、膨脹性和腐蝕性,其地基承載力變化大,隨著季節(jié)和氣候的變化而變化,在干燥時(shí)鹽分呈結(jié)晶狀態(tài),地基承載力較高,一旦浸水后,晶體溶解變?yōu)橐后w,承載力降低,壓縮性增大。鹽漬土中含硫酸鹽類結(jié)晶,體積膨脹,溶解后體積縮小,易使地基土的結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低并形成松脹鹽土,由于鹽類遇水溶解,使地基容易產(chǎn)生溶蝕現(xiàn)象,降低地基的穩(wěn)定性。在天然狀態(tài)下,鹽漬土為很好的地基,一旦因自然條件改變就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的溶陷、膨脹和腐蝕,使建筑物裂縫、傾斜或結(jié)構(gòu)被腐蝕破壞。
鹽漬土的成因主要是海水浸入到沿岸地區(qū)或內(nèi)陸盆地或洼地中,易溶鹽隨水流由高處帶往低處,或沖積平原合易溶鹽地下水位上升,經(jīng)過毛細(xì)作用和蒸發(fā)作用,鹽分殘留、凝聚地面而形成。鹽漬化的程度不同就形成了不同鹽漬類型的土壤。
鹽漬土一般分布在地表至地面下1.5 m的部位,個(gè)別可達(dá)4.0 m。土的含鹽量多集中在近地表處,向深部逐漸減小。鹽漬土受季節(jié)性變化很大,旱季鹽分向地表大量聚集,表層含鹽量增高;雨季鹽分被水淋濾下滲,含鹽量下降。
人為地貌、水利工程與農(nóng)田灌溉等原因造成土壤含鹽量增大而形成的。
由于土壤鹽分的增加,而使土壤溶液濃度增加,導(dǎo)致滲透壓不斷提高。植物從土壤中吸收水分得能力減小,表現(xiàn)缺水。如果土壤溶液的滲透壓大于植物細(xì)胞內(nèi)滲透壓,植物就不能吸收土壤中的水分,發(fā)生“生理干旱”而死亡。
另外,鹽漬環(huán)境中,植物被迫吸收鹽份較高的水分,使鈉離子(Na+)、氯離子(Cl-)在體內(nèi)增多,細(xì)胞膜上的Ca++就被Na+取代,產(chǎn)生膜的滲透現(xiàn)象,使細(xì)胞內(nèi)的可溶性物質(zhì)失去平衡,常常表現(xiàn)P、N、K營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏。
鹽漬土中有害毛細(xì)水上升能直接引起地基土的浸濕軟化和次生鹽滓化,對建(構(gòu))筑物地基產(chǎn)生有害影響。經(jīng)勘察證明,有害毛細(xì)水上升的高度大于地下水埋深的土層厚度。在惡劣氣候條件下,毛細(xì)水滲出表層并濕潤表層土,干化后形成堅(jiān)硬的鹽殼土。鹽漬土它除了具有溶陷性外,還具有鹽脹性和腐蝕性,因此,鹽漬土地基的承載能力較差,土的力學(xué)性能也比較差。所以在施工過程中,鹽漬土給工程帶來了較大的麻煩。
預(yù)防和改良鹽漬土的形成是我們迫切要做的事情之一,鹽漬土的綜合治理與綜合利用,成為大家的共識(shí)。
綜合治理中排水是基礎(chǔ),灌溉是前提,培肥是核心。從廣義來說,鹽漬土改良與利用包含兩個(gè)方面。其一,是將土壤的含鹽量降低到作物能適應(yīng)的程度。這是我們常說的水利工程措施、農(nóng)業(yè)措施及堿性土的化學(xué)改良等,簡單可以歸納成幾個(gè)字,刮、躲、抑、隔、排;其二,就是提高作物的耐鹽能力,去適應(yīng)土壤的鹽漬環(huán)境。
另外,在工程中,我們通常采用以下幾種方法:
(1)清除地基表層松散土層及含鹽量超過規(guī)定的土層,使基礎(chǔ)埋于鹽漬土層以下,或者用非鹽漬土類的粗顆粒土層代替表層鹽漬土,隔斷有害毛細(xì)水的上升。
(2)厚度不大或滲透性較好的鹽漬土,可采取浸水預(yù)溶,水頭高度不應(yīng)小于30 cm,浸水坑的平面尺寸,每邊應(yīng)超過擬建房屋邊緣不小于2.5 m。
(3)采用墊層、重錘擊實(shí)及強(qiáng)夯法(強(qiáng)夯機(jī)械一般可采用履帶式起重機(jī))處理淺部土層,減少濕陷量,提高承載力,降低透水性;同時(shí)破壞土的原有毛細(xì)結(jié)構(gòu),阻隔土中鹽分向上運(yùn)移。
(4)鋪設(shè)隔絕層或隔離層,以防止鹽分向上運(yùn)移。
(5)對溶陷性高、土層厚及荷載很大、或重要建筑物上部地層軟弱的鹽沼地,可根據(jù)具體情況采用樁基礎(chǔ)、灰土墩、混凝土墩或礫石墩基,深入到鹽漬臨界深度以下。
(6)施工時(shí)做好現(xiàn)場降排水,防止含鹽水在土層表面及基礎(chǔ)周圍聚集,而導(dǎo)致鹽脹。
通過農(nóng)作物種植或是工程中采用的方法改善鹽漬土的性質(zhì),使我們在日常生活和工程實(shí)施中得到了便利,但是,因?yàn)椴煌貐^(qū)的鹽漬土的性質(zhì)不同,適應(yīng)生長的農(nóng)作物也是有限的。所以鹽漬土的預(yù)防與改良有待于進(jìn)一步研究。
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