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滨海盐渍土

时间:2022-11-14 百科知识 版权反馈
【摘要】:盐渍土的含盐量随深度变化有一定的规律性,含盐量随深度增加呈下降趋势。二灰固化滨海盐渍土抗压强度随压实度的降低而减小,压实度每降低3个百分点,抗压强度约降低11%,减少幅度较大,所以施工中应严格控制二灰固化盐渍土的压实度。含盐量对二灰固化滨海盐渍土抗压强度的影响较为显著。石灰+ SH固土剂固化滨海盐渍土的研究成果已经在沧黄高速公路的路堤填筑中得到应用,其现场检测结果证明是可行的。

10.1.1 滨海盐渍土

(1)滨海盐渍土主要为海相地层沉积和海水浸渍所致。在地域分布上,滨海盐渍土受海潮和矿化潜水的影响强烈,愈靠近海岸,土的含盐量愈高,盐分的表聚性愈强。盐渍化程度分区具有与海岸线平行的分布规律,从海边向陆地依次分布着滨海潮滩盐土、滨海盐土、滨海潮化盐土和滨海盐化潮土。盐渍土的含盐量随深度变化有一定的规律性,含盐量随深度增加呈下降趋势。由于毛细水临界上升高度大于地下水位埋深,毛细水携带的盐分就很容易上升至地表,加之本地区气候干燥、蒸发量大,地表积盐作用强烈,所以表层土的含盐量增高。另外,随深度的增加,土的含水率增大,部分易溶盐溶解进入地下水中,所以,深部土的含盐量明显下降。

(2)滨海盐渍土是一种特殊土,类型以氯盐渍土为主,含盐量为1%~3%,一般不超过5%。该土具有盐胀性、溶陷性、腐蚀性和吸湿软化性等工程特性,未经处理,不宜直接作为路堤填料使用。

(3)滨海盐渍土一般具有较强的吸湿性且土中的水分不易散失,场地多呈泥泞状态。这是因为土中存在吸附性的阳离子,遇水后能吸收较多的水分,以致使盐渍土具有较高的吸湿性和保水性特点。一般相对湿度在40%以上时容易导致氯盐渍土的吸湿,俗称“泛潮”。氯盐渍土吸湿的深度一般在1 m以内。“泛潮”会引起固化盐渍土的软化,部分丧失强度。

(4)在固定10%石灰掺入量的前提下,SH固土剂的掺加量由0.3%逐步增加到1.5%。SH固土剂可以使石灰固化盐渍土的7 d浸水强度提高24.2%~36.6%,达到0.621~0.683 MPa,说明掺加少量的SH固土剂可以有效增强石灰固化盐渍土的水稳性。SH固土剂+石灰固化盐渍土强度随龄期的变化规律与石灰固化盐渍土强度随龄期的变化规律相近,但前者的早期强度和早期浸水强度都高于后者,表明SH固土剂在固化盐渍土过程中发挥了胶结作用。SH固土剂与土之间的物理化学反应可以形成具有黏弹性长链状连续性丝状膜层,且这种物理化学作用是不可逆的,从而将土颗粒牢固地黏结成整体,提高了固化盐渍土浸水后的强度。总体上讲,随着SH固土剂掺加量的提高,固化盐渍土的强度也在增加。由于7 d时SH固土剂尚未全部凝结,7~14 d的强度增长幅度明显低于14~28 d的强度增长幅度。即SH固土剂在14 d以后发挥了强劲的胶结优势。SH固土剂的掺加量为0.9%、1.2%时,试样的强度和浸水强度差值较小。SH固土剂的适宜掺加量为0.9%。石灰的掺加量宜为8%。

(5)石灰、粉煤灰固化滨海盐渍土的抗压强度试验表明,二灰比(1∶K)和石灰含量是影响二灰固化滨海盐渍土抗压强度最显著的因素。就二灰比而言,K值并非越大越好,石灰含量也不是越多越好,两者均存在一个临界点。试验证实,K= 3和石灰含量为12%是一个适宜的配合比。二灰固化滨海盐渍土抗压强度随压实度的降低而减小,压实度每降低3个百分点,抗压强度约降低11%,减少幅度较大,所以施工中应严格控制二灰固化盐渍土的压实度。含盐量对二灰固化滨海盐渍土抗压强度的影响较为显著。含盐量由0升高到7%,抗压强度降低了58%。施工中应严格控制盐渍土的含盐量,或现场取土进行专门试验。

(6)SH固土剂与土颗粒的物理化学作用是不可逆的,SH固土剂干燥后成为具有黏弹性长链状的连续性丝状膜层,膜与土颗粒牢固黏结成为整体。丝状膜层通过土颗粒表面凹凸不平的缺陷和细缝,穿梭联结,形成立体网络形态。另外,高分子溶液还填塞了土中一部分较小的孔隙,特别在成膜过程中堵塞毛细孔道和微孔隙,使土颗粒之间的界面黏结强度增加,降低了土的孔隙率,改善了土的抗渗性、耐久性、耐蚀性和整体性。所以干燥后的土浸水后不会崩解;解决了高地下水位地区因毛细水上升而引起的固化盐渍土遇水软化问题,保证路堤填土的水稳性和耐久性达到规范要求。

(7)随着含盐量的增加,固化盐渍土的强度降低。固化后土的微结构发生了变化,微结构参数与强度间存在着相关性。含盐量对微结构参数也同样有影响。

(8)固化盐渍土的现场碾压试验证实,其抗压强度、CBR值、弯沉值、回弹模量均满足工程要求。同期的室内试验证实,石灰固化盐渍土和SH固土剂+石灰固化盐渍土的抗压强度、劈裂法抗拉强度、抗剪强度、压缩模量均随养护龄期的增长而提高。现场测试结果和室内试验结果相吻合。石灰+ SH固土剂固化滨海盐渍土的研究成果已经在沧黄高速公路的路堤填筑中得到应用,其现场检测结果证明是可行的。

(9)针对不同的工程部位要求和目的,应采用不同的配合比。

①固化土作为底层防渗层使用(下路堤底层)。盐渍土的SH固土剂掺加量为4%,厚度40~60 cm,可隔断毛细水的上升通道,固化1周后土的渗透系数可达4.51×10-6 cm/s;同时还可提高土的强度,无侧限抗压强度可达0.4 MPa。

②固化土在底层防渗层之上,作为下路堤使用。采用石灰∶土为8%∶92%,掺加SH固土剂0.9%。固化后土的无侧限抗压强度达0.6 MPa。

③固化土作粉煤灰路堤的外包皮。建议底层和包皮土使用SH固土剂掺加量为4%的盐渍土,底层和包皮土厚50 cm。固化土可有效地阻止地下水和地表水向粉煤灰路堤的入渗,保证路堤的水稳性。

④作粉煤灰轻质路堤使用。在软土路段,为减轻地基的荷载,可采用SH固土剂∶石灰∶粉煤灰∶土为1∶12∶36∶51配合比的固化盐渍土,以用作下路堤;4∶8∶24∶64的配合比的固化盐渍土可用作上路堤。

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