河西地區(qū)粗顆粒硫酸鹽漬土鹽脹變形的現(xiàn)場實驗研究.pdf

1、河西走廊地區(qū)廣泛分布著粗顆粒硫酸鹽漬土，對地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工程建設(shè)都造成嚴(yán)重影響。目前國內(nèi)學(xué)者對粗顆粒鹽漬土鹽脹變形的研究多采用室內(nèi)試驗的辦法，實驗結(jié)果與野外真實情況存在出入。為探究粗顆粒硫酸鹽漬土在真實環(huán)境里的變形行為，本次試驗采用了現(xiàn)場原位試驗的辦法。試驗場地選擇了鹽脹變形較為典型的敦煌機場，在現(xiàn)場開挖深度為6.5m的試驗探井觀察鹽分的賦存情況，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)鹽分以層狀分布為特點，探井內(nèi)共發(fā)現(xiàn)鹽層6個，全部賦存在地基2m深度范圍內(nèi)。地層含

2、水量均低于8％。在探井內(nèi)0.1m、0.5m、1.0m、1.5m、2.0m、3.0m、4.5m、6.0m八個深度上取樣測試了含鹽量，并在相同位置布置了沉降觀測桿，溫度計和水分計，之后回填探井。為模擬降雨因素，在探井表層灑水，在之后的兩周時間，觀察到鹽分發(fā)生明顯的表聚遷移。各項試驗數(shù)據(jù)從2011年10月19日起記錄，至2012年3月7日結(jié)束。通過近五個月的持續(xù)觀測，發(fā)現(xiàn)河西地區(qū)(以敦煌為例)粗顆粒硫酸鹽漬土地基的凍深在1.0m～1.5m之間

3、，地表土層在12月7日前后進(jìn)入負(fù)溫，在12月27日達(dá)到最低溫度-6℃，地溫沿深度方向變化具有滯后性。整個冬季地基的鹽脹變形主要集中在11月底和次年2月中旬，各地層的平均脹量在2～5mm范圍內(nèi)。在兩次起脹變形間隙，地層發(fā)生緩慢的沉降，沉降量在2～6mm范圍內(nèi)。說明地層在整個冬季經(jīng)歷了兩次起伏變化。第一次鹽脹變形是因為地溫下降，土體水溶液中的硫酸鹽溶解度下降，鹽分結(jié)晶析出，引起土體體積增大，引發(fā)鹽脹；第二次鹽脹變形是因為地溫回升，土中水溶液