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1、盐渍土有害毛细水上升高度现场试验研究 尤苏南( 化学工业岩土工程有限公司 南京市210044)提 要 为了准确取得盐渍土有害毛细水上升高度数据， 该文以青海盐湖集团综合利用项目为例， 根据工程特点和场地条件， 选用塑限与含水率曲线交汇法， 通过现场实测进行试验研究， 并对试验数据合理性进行分析。结果表 明该方法比较可行， 可供同类工程借鉴。关键词 盐渍土 有害毛细水 上升高度 交汇法Field Test Study on Lifting Height of Harmful Capillary Water in Saline SoilYou Sunan( Chemical Industry Ge
2、otechnical Engineering Limited Company)Abstract Taking the comprehensive utilization project of Qinghai salt lake group as an example，accord- ing to the project characteristics and site conditions，in order to obtain accurate lifting height data of harmful capillary water in saline soil，the curve int
3、ersecting method of plastic limit ( PL) and water con- tent is selected Based on the field test study，the rationality of test data are analyzed The results prove that the method is more practical，and it can be applied to similar projectssaline soil; harmful capillary water; lifting height; intersect
4、ing methodKeywords1引言我国西部地区广泛分布有多种类型的盐渍土，3有害毛细水上升高度常用确定方法3 1经验公式法5现场测试有困难时， 可根据土的类别、 均质性及 其有关物理指标， 按下列公式计算:1) 均质砂类土。其特点是岩土中易溶盐含量大于 0 3% ， 并 具 有 溶陷、 盐胀、 腐蚀等工程特 性1。而盐渍土层中毛细 水的上升可直接造成土层吸水软化或次生盐渍化， 可能会促使冻胀、 盐胀等病害的发生。因此在盐渍 土地区进行岩土工程勘察过程时， 有必要查明土中 有害毛细水上升高度( 又称毛细水强烈上升高度) ， 为工程设计施工提供正确依据。0 246Hc = 0 290 +
5、00567m+ 15457d10+( 1)0 1981. 4090d50式中 为最大分子吸水率 ( % ) ; d 为 有 效 粒 径，m10 m; d 为平均粒径，m。50 2) 均质细粒土。Hc = 0 590 + 0 0485IP2有害毛细水上升高度影响因素毛细水上升高度是毛细水所能达到的最大高 0 323+16963d10+( 2)0 2292. 2930d50度， 包括毛细水强烈上升高度和毛细水破裂带的高度; 毛细水强烈上升高度是受地下水直接补给的毛 细水上升 高 度。有 害毛细水上升高度影响因素很 多， 主要有土的粒径和组成、 矿物成份、 最大分子吸 水率、 含水率、 孔隙大小、
6、盐的含量和类型、 温度、 覆 盖效应等等2 4。3) 非均质土。nnhi Hc = hi Hcn H1( 3) i = 1i = 1 ci 式中 hi 为第 i 层土的厚度， m; Hci 为第 i 层土视为均质时的毛细水强烈上升高度， m; n 为自地下水位算nhi起的毛细水强烈上升高度顶点所在土层层数， i = 1 Hci作者简介: 尤苏南( 1965 ) ， 男， 高 级 工 程 师， 主 要 从 事 岩 土 工 程 勘察及施工等方面的工作。收稿日期: 2012 09 201 时的土层数 n; Hcn 为第 n 层土视为均质时的毛 细水强烈上升高度，m。勘 察 科学 技 术2013 年第
7、 3 期18室内试验法6 9室内试验常用毛细管试验仪法。试验仪器主要 包括试验架、 有机玻璃试验管、 有机玻璃盛水筒、 特 制挂簧及挂绳等。有机玻璃管内径 4 0 4 5cm， 壁厚 3mm 左右， 每 10cm 开一直径 10mm 小洞， 洞口配有能拧紧的有 机玻璃小盖， 下端和有机玻璃底座用丝扣相接， 距零 点 1cm 处开一排气小孔。管顶有可以通气的铝盖， 底座上配有橡皮垫圈和铜丝网。若两根管相接， 还 有联结接口和螺栓。用特制弹簧保证盛水下降时水 面高度始终保持不变。3 3现场测试法101) 直接 观 测 法: 在 开 挖 试 坑 1 2d 后， 直 接 观 测坑壁干湿变化情况， 变化
8、明显处至地下水位的距 离， 为毛细水强烈上升高度。2) 曝晒法: 当测点地下水位深度大于毛细水强 烈上升高度与蒸发强烈影响深度之和时， 分别在开 挖试坑的当时 和 曝 晒 1 2d 后， 沿 坑 壁 分 层( 间 距15 20cm) 取样， 测定其含水率并绘制含水率曲线， 前后两次曲线最上面的交点至地下水位的距离为毛 细水强烈上升高度， 两曲线最上面的交点至地面的 距离为蒸发强烈影响深度。3) 塑限含水率曲线交汇法: 于试坑壁每隔 15 20cm， 取样作天然含水率测定， 并根据土质成分， 粘 性土作塑限含水率、 砂类土作筛分试验， 并绘制天然 含水率分布曲线， 用竖直线段在图上标出相应土层
9、的塑限竖直线段与含水率曲线最上面的交点， 即为 毛细水强烈上升高度的顶点， 此点到地下水位的距 离为毛细水强烈上升高度。3 2成， 土质不均， 结构松散， 堆填时间小于一年。 1A1 层， 粉 质 粘土 ( Q1 ) : 黄 褐 褐 黄 色， 夹 粉4 土， 局部夹盐晶颗粒。无摇振反应， 稍有光滑， 干强 度中等， 韧 性 中 等， 坚 硬硬 塑， 局 部 可 塑， 高 压 缩 性。1A2 层， 粉质粘土( Q1 ) : 黄褐色， 夹团状或薄层4 粉土， 无摇振 反 应， 稍 有 光 滑， 韧 性 中 等， 干 强 度 中 等， 可塑， 中压缩性。1A3 层， 粉土 ( Q14 ) : 黄 褐
10、 色， 含 云 母， 局 部 夹 粉 质粘土， 摇振反应中等， 无光泽反应， 韧性低， 干强度 低， 稍湿湿， 中密密实， 中压缩性。1A4 层， 粉质粘土( Q 4 ) : 黄褐色， 夹薄层粉土，1 无摇振反应， 稍 有 光 滑， 韧 性 中 等， 干 强 度 中 等， 可 塑软塑， 中压缩性。浅部地下水为孔隙潜水， 主要接受大气降水和 冰雪融水 的 补 给。勘察期间测得地下水位埋深为 0 5 3 3m， 平均埋深 2 25m。勘察过程中共取 134 组土样进行 易 溶 盐 分 析， 试验成果显示， 125 组土样为氯盐渍土， 7 组土样为 亚氯盐渍土， 2 组土样为亚硫酸盐 渍 土。因 此
11、 本 场 地盐渍土按含盐性质分类绝大多数为氯盐渍土， 极 少量为亚氯盐渍土， 个别为亚硫酸盐渍土。4 2测试成果及分析1) 根据本工程特点和场地条件， 选用塑限与含 水率曲线交汇法。2) 现场选择有代表性位置开挖 6 个探井， 探井 深度超过地下水埋深， 测量地下水稳定水位。阳光 照射数日后， 在每个探井中地下水以上部位， 沿井壁 从上 到 下 每 20cm 取一组土样进行室内土工 试 验。 试验项目为天然含水率试验、 塑限试验、 颗粒分析试 验。试验成果， 见表 1。3) 现场试验由有经验人员严格按铁路工程特 殊岩土勘察规 程 TB 10038 2001 中 要 求 进 行， 室 内含水率试
12、验、 塑限试验、 颗粒分析试验由有经验人4工程实例概况青海盐湖集团综合利用项目二期工程建设地点4 1位于青海省格尔木市察尔汗盐湖， 地处柴达木盆地中南部， 属格尔木市管辖。勘察场地地形开阔平缓， 高 程 为 2679 26 2682 19m 之 间， 最 大 高 程 差2. 93m。地貌属昆仑山前冲洪积加湖积平原， 微 地 貌单元为湖相沉积末端。因深居内陆高原， 属典型 的大陆气候， 冬季寒冷， 夏季凉爽， 多风沙， 年降雨量 小， 蒸发量大， 昼夜温差高达摄氏 20 以上。根据野外勘探、 原位测试、 室内土工试验 成 果， 勘察场地浅部地层主要为第四系沉积的粉土及粉质 粘土， 自上而下为:0
13、 层， 素填土( Qml ) : 黄褐色， 主要由粉质粘土组员 严 格 按土工试验方法标准 GB / T 50123 1中 要 求 进 行， 因 此， 试验取得的原始 数 据 准1999确可靠。4) 根据表 1 中 数 据， 以含水率为横坐标， 以 取 样深度为纵坐标， 在同一直角坐标系中分别绘制各 探井土样含水率随深度变化关 系曲线和塑限竖直 线， 用两者最上面的交点， 确定毛细水强烈上升高度 的顶点， 此点到地下水位的距离为毛细水强烈上升 高度。处理结果， 见图 1 和表 2。2013 年第 3 期勘 察 科 学 技 术19表 1 试验成果土样 取样 含水 液限 塑限 塑性 液性 土的 编
14、号 深度 / m率 / %/ %/ %指数 指数 分类土样 取样 含水 液限 塑限 塑性 液性 土的 编号 深度 / m率 / %/ %/ %指数 指数 分类T1 1 0 00 0 20 6 921 4 11 0 10 4 0 粉质粘土T1 2 0 20 0 40 9 625 0 16 88 2 0粉土T1 3 0 40 0 60 29 3 33 8 19 4 14 4 0 69 粉质粘土 T1 4 0 60 0 80 19 5 23 7 12 6 11 1 0 62 粉质粘土 T1 5 0 80 1 00 23 5 28 1 15 6 12 5 0 63 粉质粘土 T1 6 1 00 1 2
15、0 21 4 24 8 13 3 11 5 0 70 粉质粘土 T1 7 1 20 1 40 21 4 23 6 12 5 11 1 0 80 粉质粘土 T1 8 1 40 1 60 22 6 25 8 14 0 11 8 0 73 粉质粘土 T1 9 1 60 1 80 31 3 37 1 21 7 15 4 0 62 粉质粘土 T1 10 1 80 2 00 21 3 22 7 11 9 10 8 0 87 粉质粘土 T1 11 2 00 2 20 25 1 28 4 15 8 12 6 0 74 粉质粘土 T1 12 2 20 2 40 31 3 33 4 19 2 14 2 0 85 粉质粘土 T1 13 2 40 2 60 22 0 24 0 12 8 11 2 0 82
