阿拉尔市盐渍土工程特性数据库建设的研究

冉志军 刘林宝 宿智鹏 阮刘新 王 荣*

(塔里木大学水利与建筑工程学院，新疆 阿拉尔843300)

1 概述

在我国的西部广泛分布着硫酸（亚硫酸）盐渍土。新疆荒漠化最为严重，是中国最大的盐土区。盐渍土面积约占全国盐渍土总面积的1/3 和新疆土地面积的6.6%，现有耕地1/3 面积存在次生盐渍化[1]。

随着国家西部大开发及古丝绸之后的复兴，对新疆基础设施建设投入的增加，使得新疆阿拉尔市的建设也进入了一个快速发展的时期。在快速的发展中，工程建设是极其重要的[2]。在工程建设项目当中盐渍土对混凝土等都有比较明显的影响，进而影响工程质量，所以要想办法解决盐渍土对工程施工的影响，就必须掌握盐渍土中碳酸根离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子、氯离子、钠钙镁等离子含量的详细数据，只有这样才能为施工设计提供数据支持，更好的保证工程质量。

本实验研究通过整理大量的数据，为提高盐渍土工程施工项目建设质量和增加工程建设效益，用现代信息技术储存，并汇总数据，建设阿拉尔地区盐渍土中离子含量的数据库，既大大方便建设者工作，又对建筑工程的跨越发展有重要意义。

2 盐渍土的工程危害

2.1 盐渍土的类型

盐渍土有很多分类方法，可以根据性质将盐渍土分为氯盐渍土，亚氯盐渍土，亚硫酸盐渍土，硫酸盐渍土和碳酸盐渍土；可以根据盐化程度分为弱盐渍土，中盐渍土，强盐渍土和过盐渍土。可以根据盐渍土的形成环境,分为滨海盐渍土、冲积平原盐渍土、内陆盐渍土[3];

阿拉尔市盐渍土类型根据离子测定为亚硫酸盐渍土中盐渍土。

2.2 盐渍土的工程性质

2.2.1 溶陷性：盐渍土中的易溶盐遇水溶解发生体积压缩现象。

2.2.2 盐胀性：硫酸盐沉淀结晶时体积增大,失水体积减小,使土体结构破坏而疏松的现象。在碳酸盐渍土中的NaCO3含量超过0.5%时，具有明显的盐胀性。[4]

2.2.3 腐蚀性：盐渍土具有较强腐蚀性。

2.2.4 压实性差，当含盐量超过一定的数值时,不易达到所需要的标准密度。

盐渍土的工程地质条件除取决于所含盐类成分、含量外,还与土壤含水量，土壤类型等密切相关。

2.3 盐渍土的工程事故

盐渍土的工程事故主要由盐渍土地基浸水溶陷、含硫酸盐地基的盐胀和盐渍土的地基对建筑物腐蚀等原因造成的。盐渍土地基浸水后，土中可溶性盐溶解，土体结构破坏，地基产生溶陷，降低甚至使地基丧失承载力，使的建筑物产生很大沉降和不均匀沉降，从而导致建筑物开裂破坏[5]。含硫酸盐地基在土体的温度或湿度变化不大的情况下，盐胀对基础埋深较浅(＜1.2 m)的建筑物损坏比较严重，尤其对渠道，道路、机场跑道、挡土墙、围墙等损害严重。盐渍土中含盐水分侵蚀基础、管、沟等地下设施材料孔隙中，通过物理化学作用使之腐蚀破坏。如基础中未设防潮层或防潮层质量有问题则含盐水分还通过毛细管作用，侵入地面以上的柱或墙体中，使之腐蚀破坏。

3 数据库的建设

3.1 数据库建设的必要性

新疆维吾尔自治区塔克拉玛干沙漠西边缘属于暖温带极端大陆性干荒漠气候，全年雨量稀少，地表蒸发特别强烈，地层土体盐分含量较高，进入冬季，地下水位将盐分带到地层表面，在地基内富集，由于外部温度较低，在路基内形成盐冻胀破坏[6]。新疆盐渍土的溶陷变形和盐冻胀破坏是新疆盐渍土道路的主要病害之一。

由于盐渍土除具有以上特性外, 其物理力学性质也很不稳定。因为这些特征,使得盐渍土存在的区域的工程建筑容易出现变形、沉陷等现象。

随着国家西部大开发及古丝绸之后的复兴，对新疆基础设施建设投入的增加，工程规模的不断扩大，了解盐渍土的工程特性也就愈加重要[7]。同时随着科技的发展，为数据库的建设提供了可能，所以建立盐渍土的工程特性资源库就显得十分必要。

3.2 数据库建设的方法

数据库建设初期进行实地取典型点定点取样，进行分层取样，然后通过室内试验，测定其相应的工程所需的相关数据，将数据进行校对、处理并绘制相应性质草图，最终输出Excel 数据库。最后以测试试验数据库为核心，以工程建设实际需求为基准，不断拓展相关辅助项目数据库以及完成图形库的建设。形成完整的数据网络。

图1

3.3 数据库基础数据建设

阿拉尔盐渍土工程特性数据库主要是在阿拉尔市未来以及现在正在建的建筑物周边取样，即典型点，如塔河新桥处、215省道两侧、阿拉尔境内塔里木大学东门防护林、一师高中处、.第一师十团- 十二团大桥、十团北侧等可能进行的工程建设的点，进行分层取样，然后通过室内试验，测定其相应的工程所需的相关数据，将数据进行校对、处理、汇总形成了一个完整的数据网络。

3.3.1 实验方法：数据库建立中，各项数据的测定全部按照标准土工试验规定的方法进行测定。总盐含量测定采用电导法；八大离子含量测试采用滴定法；盐渍土的剪切强度采用直接剪切法；土壤含水率测定采用烘干法；土壤液塑限测定采用液塑限联合测定法；土壤固结压缩试验采用单轴固结仪法。

3.3.2 数据处理：在检测数据过程中，每组试样测定三个样，取平均值得到数据库的数据信息。得出数据进行校核、汇总做成Excel 表格，并绘制相关图表。如以一师高中为例（表1，图1）。

3.4 数据库的应用前景

数据库的建设就是对各种相关的测试数据进行整合处理和利用的全过程。当前设计、建设、施工单位都会在施工前对地基等等相关工程特性进行检测试验，当盐渍土工程特性数据库建成后，这样就转变了传统的分散式检测，避免了资源的浪费。

3.4.1 数据标准化

一旦盐渍土工程特性数据库建立，就固定了数据存储、使用以及数据交换等形式，实现数据的标准一致，一改往日建设，设计，施工三方分别测土的局面，统一由第三方测土，给出数据。不会因各家使用的标准不一样而有所分歧，使得数据规范合理准确。同时增加了数据的共享性。提高了数据的价值。

3.4.2 数据更新快准确

由于复杂多变的气候，水文，人类活动，生物影响及地质运动，盐渍土的化学成分、含量也在不断的变化着，这时盐渍土的工程特性也随之改变，这时候就需要不断更新数据库，而数据库因为有专门的专业人士的管理，同时与相关的科研机构有所合作，为日后的工程建设提供了丰富的经验，储备了足够的数据资料数据更新及时，数据也更加准确。

结束语

查清阿拉尔的盐渍土发布及相关工程数据，建立阿拉尔盐渍土的工程特性数据库，不仅解决了工程施工过程中的反复测量的问题，还解决了数据分歧的问题。提高了工作效率，实现了数据共享，降低的企业的建造成本。