鄭建波

(濱州學(xué)院建筑工程學(xué)院 山東濱州 256600)

黃河三角洲地區(qū)鹽漬土機場道面病害分析

鄭建波

(濱州學(xué)院建筑工程學(xué)院 山東濱州 256600)

對黃河三角洲地區(qū)鹽漬土成因、危害進(jìn)行了分析，對鹽漬土機場道面病害進(jìn)行了闡述，提出了對濱海鹽漬土工程特性和防治措施進(jìn)行研究的必要性。

鹽漬土，機場道面，病害

0 引言

鹽漬土是溶鹽土和堿性土的總稱，路基道面工程中一般指地表下1m范圍內(nèi)土體中易溶鹽平均含量超過 0.5%的土[1]。鹽漬土廣泛分布于我國西北內(nèi)陸、東北西部、華北及東南臨海地區(qū)，根據(jù)成因條件和分布區(qū)域，被劃分為濱海鹽漬土和內(nèi)陸鹽漬土[2]。濱海鹽漬土主要集中在我國東部沿海地區(qū)，內(nèi)陸鹽漬土主要集中在我國西部及西北地區(qū)。

1 成因分析及危害

黃河三角洲地區(qū)處于黃河入?？?，瀕臨渤海，分布著大范圍的濱海鹽漬土。究其原因主要有以下幾個方面：一是由于抽取地下水用于農(nóng)業(yè)灌溉，造成海水回補地下水，土體含鹽量增加；二是該地區(qū)臨近渤海，被海水浸漬及蒸發(fā)作用，海水中的鹽分積聚于土體表層或近地表土層中。

濱海鹽漬土含大量的易溶鹽，主要成分包含氯鹽、碳酸鹽等，隨水分的蒸發(fā)，鹽分結(jié)晶析出，造成土體體積膨脹，土層結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞，產(chǎn)生鹽脹作用，造成路基和道面土體蓬松，降低土干密度和強度，破壞公路和機場道面，嚴(yán)重危害正常的運行安全；土體中鹽分溶解，產(chǎn)生孔隙微洞，在重力作用下孔隙微洞減小，土體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，產(chǎn)生溶陷；由于季節(jié)性溫度變化，冬季土體中水分凍結(jié)形成冰層、冰粒晶體等冰狀體，水分結(jié)冰體積增大，引起土層顆粒相對位移，導(dǎo)致土體體積產(chǎn)生不同程度的膨脹，發(fā)生凍脹危害[3]。同時土體中鹽分顆粒的遷移與聚集會使得土體物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化[3]，嚴(yán)重危害工程的安全和質(zhì)量。

2 機場道面病害

濱海鹽漬土的特殊物理特性表現(xiàn)出特定的工程危害性，加之機場場地面積大，飛機起降對機場道面的沖擊荷載大，鹽漬土場地范圍內(nèi)的機場場地地質(zhì)災(zāi)害和工程病害屢見不鮮。

2.1 機場道面塌陷

鹽漬土含量成分中的易溶鹽和可溶鹽溶解于地下水中，或者由于地下水位的季節(jié)性升高和降低，使得土體中的鹽分隨水位高低發(fā)生轉(zhuǎn)移，土體中產(chǎn)生孔隙微洞[4]，機場道基土體疏松沉降，在自重荷載和飛機沖擊荷載作用下，機場道面發(fā)生局部塌陷破壞。

2.2 機場道面隆起鼓包

該地區(qū)位于山東省北部，鹽漬土中含有的鹽分在冬季溫度降低的條件下會吸水凝結(jié)為晶體[5]，體積有所增大，引起路基道基局部土體體積膨脹，從而導(dǎo)致道面隆起凸出；冬季過后，隨著氣溫回升鹽分結(jié)晶體脫水溶解，體積減小，導(dǎo)致道基土體疏松凹陷，道基土體力學(xué)性能降低[6]，在飛機起降過程中，受沖擊荷載的影響，機場道面出現(xiàn)松散、開裂、局部隆起和凹陷，難以保證道面的強度和平整度，直接對飛機的起降造成嚴(yán)重的安全危害。

2.3 機場道面翻漿

該地區(qū)鹽漬土土體中主要含有易溶性氯鹽，在水環(huán)境下，氯鹽極易溶于水，降低了土體的液塑限，使得土體極易達(dá)到液性狀態(tài)[7]，另外，氯鹽的存在降低了道基土體空隙中溶液的冰點，土體在冬季凍結(jié)時結(jié)冰數(shù)量明顯增多，融解時間明顯增長，道基土體長期在飽和水狀態(tài)下[8]，同時，鹽漬土含氯鹽成分較多時，具有顯著的保濕性，使得道基處在潮濕和飽和的狀態(tài)中，道基土體內(nèi)形成包漿，導(dǎo)致負(fù)荷能力顯著降低[9]，在飛機起降過程中，在沖擊和制動荷載反復(fù)作用下，土體內(nèi)漿體被擠壓出道面，形成翻漿。

2.4 機場道面腐蝕

機場道面腐蝕主要包含化學(xué)腐蝕和物理侵蝕[10]?；瘜W(xué)腐蝕是由于鹽漬土中易溶性鹽分和機場道面材料（混凝土、水泥等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起機場道面材料工程性能降低。物理侵蝕是由于鹽漬土鹽分結(jié)晶析出膨脹，造成道面材料的損失和破壞。

2.5 道基次生鹽漬化

機場周圍農(nóng)田耕地的地下水灌溉，導(dǎo)致土體出現(xiàn)干濕交替現(xiàn)象，引起次生鹽漬化[11]。另外，機場周邊公路的建設(shè)，阻塞了地下水的回補和流動，使得地下水位不均，道基出現(xiàn)次生鹽漬化，一定程度影響了機場道基土體的穩(wěn)定性和承載能力。

3 結(jié)語與展望

本文對黃河三角洲地區(qū)鹽漬土的成因進(jìn)行了分析，對該地區(qū)鹽漬土對機場道面的病害進(jìn)行了闡述，現(xiàn)有的研究成果大多數(shù)主要集中在對內(nèi)陸地區(qū)硫酸鹽鹽漬土工程特性的研究，對濱海鹽漬土工程性質(zhì)的研究比較少，但濱海鹽漬土對機場道面等工程建設(shè)的危害不容忽視，需要通過大量的試驗研究和分析，對濱海鹽漬土工程特性和防治措施開展科學(xué)研究。

[1]JTG D30-2015 公路路基設(shè)計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社出版，2015.

[2]孫偉.濰坊濱海鹽漬土地區(qū)公路病害防治技術(shù)研究[D].濟南：山東大學(xué)，2012.

[3]吳道勇，賴遠(yuǎn)明，馬勤國，等.季節(jié)凍土區(qū)水鹽遷移及土體變形特性模型試驗研究[J].巖土力學(xué)，2016，37(02)：465-476.

[4]成靈勇.甘肅河西地區(qū)鹽漬土路基處治技術(shù)研究[D].西安：長安大學(xué)，2015.

[5]楊雄輝，于伯毅，陳海明.鹽漬土對機場危害的分析及處理措施[J].路基工程，2010(6)：207-208.

[6]任秀玲，張文，劉昕，羅艷珍，魏凱.西北地區(qū)鹽漬土鹽脹特性研究進(jìn)展與思考[J].土壤學(xué)報，2016(01)：246-252.

[7]魏進(jìn)，杜秦文，馮成祥.濱海氯鹽漬土溶陷及鹽脹特性[J].長安大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2014,34(04)：13-19.

[8]劉賽.濰坊北部鹽漬土工程特性及砂土動力學(xué)研究[D].長春：吉林大學(xué)，2015.

[9]虞衛(wèi)國，房建宏.鹽漬土道路翻漿機理與防治措施[J].路基工程，2013(05)：35-38.

[10]楊會軍.鹽漬土在公路建設(shè)中的病害與治理[J].甘肅科技，2016(12)：207-208.

[11]孫國紅.鹽漬土地區(qū)瀝青混凝土路面病害試驗及研究[D].長春：吉林大學(xué)，2013.

TU448

A

1007-6344（2017）02-0048-01

濱州學(xué)院科研基金項目(BZXYG1620).