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【摘要】通过分析研究新疆准格尔盆地地区盐渍土的工程特性及其影响因素，进而分析盐渍土对工程建设所造成的危害及影响，并提出较为适用的防治措施。
【关键字】准格尔盆地；盐渍土；工程性质；防治措施。
中图分类号： E271 文献标识码： A
1前言
盐渍土是指包括盐土和碱土在内的，以及不同程度盐化，碱化的土壤的统称，根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)（2009年版）6.8.1条规定，当岩土中易溶盐含量达0.3％以上，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，称该岩土为盐渍土。盐渍土按地理位置分为内陆盐渍土、滨海盐渍土和冲积平原盐渍土。位于新疆北部的准格尔盆地北有阿尔泰山脉，南邻天山山脉，区域内降雨稀少，蒸发强烈，土中易溶盐不断向表层迁移、积聚从而使土壤盐渍化，形成盐渍土，该区域是我国典型的内陆盐渍土分布区域之一。近年来， 在我国西部大开发的大背景下，新疆经济建设飞速发展，地处北疆的准格尔盆地依托资源优势，陆续开工了许多大型工程建设项目，许多项目在建设过程中不可避免的遇到盐渍土防治的问题。本文通过对盐渍土的工程特性及其影响因素进行研究，进而着重分析盐渍土对工程建设项目中的建（构）筑物的危害及影响，并提出相应的防治措施，为该地区相似的工程建设提供参考。
2准格尔盆地盐渍土的工程特性及危害
2.1溶陷性
根据区域资料统计，准格尔盆地盐渍土含盐类型多为硫酸盐、氯化物，这些盐类大部分属易溶盐，干燥状态下土体具有强度高，压缩性小的特点，但当土体遇到外界渗流水时，土体中的易溶盐随即被溶解并随着渗流水被带走，只要有不断的水源补给，渗流不断，土体中的易溶盐就不断被溶解和排出，随着土体中的潜蚀区域越来越大，土体结构越来越松散，在上覆土自重压力及附加压力的共同作用下，该地基就下沉，即产生溶陷。
在工程建设中，盐渍土的溶陷特性对地基稳定危害巨大。当盐渍土地区建筑物的地基遭到水的浸入时，建筑物除了受荷已产生的地基压密沉降以外，还将产生因盐渍土溶陷而引起的附加沉陷（見图3）。溶陷性的盐渍土地基一旦浸水后，因土中的可溶盐的溶解，结构强度的丧失，使地基承载力下降并产生较大的沉降，不均匀的浸水产生不均匀的地基沉降，从而导致建筑物的开裂和破坏（见图4）。地基溶陷变形的速度很快，如在砂类土中，浸水一昼夜基础可下降一、二十厘米，这就更加加重了对建筑物的危害。溶陷性对地基危害之大也可以从试验中表现出来，根据准格尔盆地内某电厂载荷试验资料，场地内盐渍土层在干燥状态下试验取得的承载力特征值为193kPa，而在浸水即产生溶陷的状态下取得的承载力特征值仅为62.5 kPa。
图3：盐渍土地基浸水溶陷引起的地基沉降曲线图4：溶陷导致的建筑物局部开裂
2.2盐胀性
盐渍土具有盐胀特性，盐胀可分为结晶盐胀和非结晶盐胀，新疆准格尔盆地的盐渍土化学成分主要为硫酸盐、氯化物，其产生的盐胀主要为结晶盐胀。随着气温的降低，盐渍土土体中的硫酸盐溶液聚集在土颗粒接触点间并发生结晶析出, 在此过程中，晶体由于结合了水分子,导致其体积膨胀,从而引起土体膨胀。同时，硫酸盐结晶后改变了剩余溶液浓度,在负温时产生结冰并引起冻胀。每年9月份至10月份，准格尔盆地地区气温开始下降，次年1月随着气温下降土体温度也达到了峰值，土体中的盐分结晶程度也达到最大，随即土体也产生了剧烈膨胀。此后随着温度回升，一部分盐类又逐渐溶解，致使土体的孔隙率增大，在上覆荷载的作用下，土体便产生沉降。这样年年反复，地基土体结构遭到严重破坏，呈疏松状。这种情况道路地基表现的尤为突出，路面在盐胀作用下可产生不均匀变形，形成波浪、鼓包等，使路面平整度严重下降。
2.3腐蚀性
盐渍土主要特点是含有大量盐,尤其是易溶盐,它使土具有明显的腐蚀性,对建筑物基础和地下设施的耐久性和安全性产生严重影响。新疆准格尔盆地的盐渍土多为氯盐和硫酸盐，两种盐对建筑物基础和地下设施的腐蚀破坏原理不同, 氯盐渍土以化学腐蚀为主，而硫酸盐盐渍土则以物理结晶性腐蚀(盐胀) 为主。氯(亚氯)盐的腐蚀对象主要为钢筋，硫酸盐的腐蚀对象主要为水泥制品。
2.3.1氯盐的腐蚀破坏作用
准格尔盆地的盐渍土中的氯盐多以NaCl为主，还有KCl、CaCl2、MgCl2等易溶盐,这些氯盐溶解度很高,遇水便离解为Cl-、Na+等离子。而Cl- 对金属有强烈的腐蚀作用。对钢筋混凝土而言，Cl-可以透过钢筋混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁，锈蚀的钢筋体积膨胀，混凝土受到挤压逐渐开裂、脱落, 从而使整个混凝土结构遭到破坏。具体的化学反应如下所示：
Fe-2e→Fe2+Fe2+ +2 Cl-+4H2O→ FeCl2·4H2O
FeCl2·4H2O→Fe（OH）2+2 Cl-+2H++2H2O
3Fe（OH）2+ O2+2H2O→4Fe（OH）2（生锈）
2.3.2 硫酸盐的腐蚀破坏作用
硫酸盐的腐蚀破坏作用,有别于氯盐,其主要破坏对象是混凝土本身。硫酸盐可与混凝土中的水泥水化物起化学反应，使水泥丧失胶结能力，严重时可使水泥混凝土呈酥状，直至混凝土建筑物遭到破坏。此外,硫酸盐渗入混凝土之中,在干湿交替或温度变化的条件下,会发生结晶现象从而引起混凝土体积变化。在结晶过程中，硫酸盐会结合一定数量的水分子,使混凝土体积增大,当脱水时使混凝土体积变小,这个过程的反复作用,混凝土就会粉化、脱落和丧失强度。
在准格尔盆地地区，经常发生类似破坏, 除各种建筑物外, 还常见于混凝土道路、桥梁、机场等。
3盐渍土地基危害的防治措施。
准格尔盆地地区由于其特殊的地理位置和气候环境，区域内盐渍土分布广泛，盐渍土地基由于其溶陷、盐胀及腐蚀特性，严重影响了区域内工程建设发展。在工程建设场地若有盐渍土存在，且影响到工程建设的进行，必须采取合适的防治措施对盐渍土的危害进行治理。由于其特殊的形成原因，盐渍土一般埋深较浅，因此在各种建设工程类型中，盐渍土对以浅层土为地基的公路、铁路的影响最大，相应的针对盐渍土对公路、铁路的危害方面的研究也相对较多，其防治措施也比较成熟，这里不再赘述，以下将着重从盐渍土对建（构）筑物的危害防治措施方面进行分析和探讨。
3.1以溶陷为主的防治措施
在盐渍土的特性中，溶陷性对荷载较大、承载力要求高的建（构）筑物影响最大，若建（构）筑物地基为溶陷性盐渍土地基，则必须对盐渍土地基进行处理。盐渍土溶陷性地基处理方法类似于湿陷性土，比较常用的方法主要有换土垫层法、浸水预溶、强夯、浸水预溶+强夯、旋喷桩、化学加固、CFG桩等。根据盐渍土的埋深情况、厚度及溶陷程度等相关因素，我们需要采取不同的防治措施。结合准格尔盆地盐渍土的实际分布情况，我们对以下几种常用的盐渍土处理方法进行分析探讨。
3.1.1换土垫层
换土垫层法为准格尔盆地地区处理盐渍土溶陷的常用手段，准格尔盆地地区盐渍土一般具有土层厚度较薄、分布范围不均、土层溶陷性大小不均等特点，因此在本地区处理厚度小于3.0m的溶陷性盐渍土采用换土垫层法可以达到良好处理效果及较经济的效益指标。通常情况下，如场地内溶陷性盐渍土厚度大于3.0m时，一般采用其他方法进行处理，因为换土垫层法在这种情况下既不经济也不适用。
【关键字】准格尔盆地；盐渍土；工程性质；防治措施。
中图分类号： E271 文献标识码： A
1前言
盐渍土是指包括盐土和碱土在内的，以及不同程度盐化，碱化的土壤的统称，根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)（2009年版）6.8.1条规定，当岩土中易溶盐含量达0.3％以上，并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时，称该岩土为盐渍土。盐渍土按地理位置分为内陆盐渍土、滨海盐渍土和冲积平原盐渍土。位于新疆北部的准格尔盆地北有阿尔泰山脉，南邻天山山脉，区域内降雨稀少，蒸发强烈，土中易溶盐不断向表层迁移、积聚从而使土壤盐渍化，形成盐渍土，该区域是我国典型的内陆盐渍土分布区域之一。近年来， 在我国西部大开发的大背景下，新疆经济建设飞速发展，地处北疆的准格尔盆地依托资源优势，陆续开工了许多大型工程建设项目，许多项目在建设过程中不可避免的遇到盐渍土防治的问题。本文通过对盐渍土的工程特性及其影响因素进行研究，进而着重分析盐渍土对工程建设项目中的建（构）筑物的危害及影响，并提出相应的防治措施，为该地区相似的工程建设提供参考。
2准格尔盆地盐渍土的工程特性及危害
2.1溶陷性
根据区域资料统计，准格尔盆地盐渍土含盐类型多为硫酸盐、氯化物，这些盐类大部分属易溶盐，干燥状态下土体具有强度高，压缩性小的特点，但当土体遇到外界渗流水时，土体中的易溶盐随即被溶解并随着渗流水被带走，只要有不断的水源补给，渗流不断，土体中的易溶盐就不断被溶解和排出，随着土体中的潜蚀区域越来越大，土体结构越来越松散，在上覆土自重压力及附加压力的共同作用下，该地基就下沉，即产生溶陷。
在工程建设中，盐渍土的溶陷特性对地基稳定危害巨大。当盐渍土地区建筑物的地基遭到水的浸入时，建筑物除了受荷已产生的地基压密沉降以外，还将产生因盐渍土溶陷而引起的附加沉陷（見图3）。溶陷性的盐渍土地基一旦浸水后，因土中的可溶盐的溶解，结构强度的丧失，使地基承载力下降并产生较大的沉降，不均匀的浸水产生不均匀的地基沉降，从而导致建筑物的开裂和破坏（见图4）。地基溶陷变形的速度很快，如在砂类土中，浸水一昼夜基础可下降一、二十厘米，这就更加加重了对建筑物的危害。溶陷性对地基危害之大也可以从试验中表现出来，根据准格尔盆地内某电厂载荷试验资料，场地内盐渍土层在干燥状态下试验取得的承载力特征值为193kPa，而在浸水即产生溶陷的状态下取得的承载力特征值仅为62.5 kPa。
图3：盐渍土地基浸水溶陷引起的地基沉降曲线图4：溶陷导致的建筑物局部开裂
2.2盐胀性
盐渍土具有盐胀特性，盐胀可分为结晶盐胀和非结晶盐胀，新疆准格尔盆地的盐渍土化学成分主要为硫酸盐、氯化物，其产生的盐胀主要为结晶盐胀。随着气温的降低，盐渍土土体中的硫酸盐溶液聚集在土颗粒接触点间并发生结晶析出, 在此过程中，晶体由于结合了水分子,导致其体积膨胀,从而引起土体膨胀。同时，硫酸盐结晶后改变了剩余溶液浓度,在负温时产生结冰并引起冻胀。每年9月份至10月份，准格尔盆地地区气温开始下降，次年1月随着气温下降土体温度也达到了峰值，土体中的盐分结晶程度也达到最大，随即土体也产生了剧烈膨胀。此后随着温度回升，一部分盐类又逐渐溶解，致使土体的孔隙率增大，在上覆荷载的作用下，土体便产生沉降。这样年年反复，地基土体结构遭到严重破坏，呈疏松状。这种情况道路地基表现的尤为突出，路面在盐胀作用下可产生不均匀变形，形成波浪、鼓包等，使路面平整度严重下降。
2.3腐蚀性
盐渍土主要特点是含有大量盐,尤其是易溶盐,它使土具有明显的腐蚀性,对建筑物基础和地下设施的耐久性和安全性产生严重影响。新疆准格尔盆地的盐渍土多为氯盐和硫酸盐，两种盐对建筑物基础和地下设施的腐蚀破坏原理不同, 氯盐渍土以化学腐蚀为主，而硫酸盐盐渍土则以物理结晶性腐蚀(盐胀) 为主。氯(亚氯)盐的腐蚀对象主要为钢筋，硫酸盐的腐蚀对象主要为水泥制品。
2.3.1氯盐的腐蚀破坏作用
准格尔盆地的盐渍土中的氯盐多以NaCl为主，还有KCl、CaCl2、MgCl2等易溶盐,这些氯盐溶解度很高,遇水便离解为Cl-、Na+等离子。而Cl- 对金属有强烈的腐蚀作用。对钢筋混凝土而言，Cl-可以透过钢筋混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上，与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁，锈蚀的钢筋体积膨胀，混凝土受到挤压逐渐开裂、脱落, 从而使整个混凝土结构遭到破坏。具体的化学反应如下所示：
Fe-2e→Fe2+Fe2+ +2 Cl-+4H2O→ FeCl2·4H2O
FeCl2·4H2O→Fe（OH）2+2 Cl-+2H++2H2O
3Fe（OH）2+ O2+2H2O→4Fe（OH）2（生锈）
2.3.2 硫酸盐的腐蚀破坏作用
硫酸盐的腐蚀破坏作用,有别于氯盐,其主要破坏对象是混凝土本身。硫酸盐可与混凝土中的水泥水化物起化学反应，使水泥丧失胶结能力，严重时可使水泥混凝土呈酥状，直至混凝土建筑物遭到破坏。此外,硫酸盐渗入混凝土之中,在干湿交替或温度变化的条件下,会发生结晶现象从而引起混凝土体积变化。在结晶过程中，硫酸盐会结合一定数量的水分子,使混凝土体积增大,当脱水时使混凝土体积变小,这个过程的反复作用,混凝土就会粉化、脱落和丧失强度。
在准格尔盆地地区，经常发生类似破坏, 除各种建筑物外, 还常见于混凝土道路、桥梁、机场等。
3盐渍土地基危害的防治措施。
准格尔盆地地区由于其特殊的地理位置和气候环境，区域内盐渍土分布广泛，盐渍土地基由于其溶陷、盐胀及腐蚀特性，严重影响了区域内工程建设发展。在工程建设场地若有盐渍土存在，且影响到工程建设的进行，必须采取合适的防治措施对盐渍土的危害进行治理。由于其特殊的形成原因，盐渍土一般埋深较浅，因此在各种建设工程类型中，盐渍土对以浅层土为地基的公路、铁路的影响最大，相应的针对盐渍土对公路、铁路的危害方面的研究也相对较多，其防治措施也比较成熟，这里不再赘述，以下将着重从盐渍土对建（构）筑物的危害防治措施方面进行分析和探讨。
3.1以溶陷为主的防治措施
在盐渍土的特性中，溶陷性对荷载较大、承载力要求高的建（构）筑物影响最大，若建（构）筑物地基为溶陷性盐渍土地基，则必须对盐渍土地基进行处理。盐渍土溶陷性地基处理方法类似于湿陷性土，比较常用的方法主要有换土垫层法、浸水预溶、强夯、浸水预溶+强夯、旋喷桩、化学加固、CFG桩等。根据盐渍土的埋深情况、厚度及溶陷程度等相关因素，我们需要采取不同的防治措施。结合准格尔盆地盐渍土的实际分布情况，我们对以下几种常用的盐渍土处理方法进行分析探讨。
3.1.1换土垫层
换土垫层法为准格尔盆地地区处理盐渍土溶陷的常用手段，准格尔盆地地区盐渍土一般具有土层厚度较薄、分布范围不均、土层溶陷性大小不均等特点，因此在本地区处理厚度小于3.0m的溶陷性盐渍土采用换土垫层法可以达到良好处理效果及较经济的效益指标。通常情况下，如场地内溶陷性盐渍土厚度大于3.0m时，一般采用其他方法进行处理，因为换土垫层法在这种情况下既不经济也不适用。