CN109958120A - 寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土木建筑防盐隔盐技术领域，是一种寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其按下述方法进行：将需处理场地清除表土或按承载力标准处理地基后，在处理场地上自下而上铺设风积沙层、防水土工布、隔热层和透水土工布，在透水土工布上设置地表表层。本发明所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其风积沙层、防水土工布、卵石或碎块石层和透水土工布联合，以对寒旱区盐渍土防盐隔盐，形成寒旱地区防盐隔盐层，该寒旱地区防盐隔盐层可以阻隔地下盐分向地表迁移，阻隔了盐分迁移的通道，即阻止地基盐胀和冻胀，建筑场地地表也不会出现泛白等影响美观的问题，同时能够阻隔地表热量与其以下地层的热交换。

Description

寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法

技术领域

本发明涉及土木建筑防盐隔盐技术领域，是一种寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法。

背景技术

在我国西北广大地区分布着盐渍化的冻土或季节性冻土。随着国家经济的发展，特别是西电东送工程的稳步推进，为了减少占用耕地和保护环境需要，更多的变电站等设施建设将在条件较为恶劣的盐渍化的冻土区或季节性冻土区展开。

一般来说盐渍土指包括盐土和碱土在内，有着不同程度盐化、碱化土壤的统称。对建筑地基盐胀破坏和对上部建筑结构盐蚀是盐渍土地区建筑的主要病害。在寒旱盐渍土地区，土体盐胀不仅与温度有关，也与地区地下水和空气中水分含量、地层盐分向地表迁移通道等有关。采用措施阻断地下土层中的盐分向地表迁移，是从根本上解决表层土壤盐析出而产生盐胀问题和表层盐分对地表与建筑物接触材料盐蚀的根本途径。

寒旱区盐渍土地区特点（可能为某一个或多个）：旱区平时干旱，遇偶尔潮湿则会出现盐渍土的干湿循环；寒冷则存在冻胀或温度引起的盐胀，因此地基还要克服冻胀；另外对于如沿新疆天山地区，青藏高原等地区既是盐渍土地区又是永久冻土地区，在进行工程建设时，人为的扰动将破坏地下的永久冻土层而让地基出现下沉。

在西北寒旱区盐胀地区，特别是地下层有永久性冻土层地区，地面变电站建（构）筑物的建设和后期设备运行等将打破地表原有的热交换平衡，因此在高寒地区盐渍土地区建设构筑物时，需要阻断地表由于人工建筑而出现的向下层土的热传导，从而达到保护下层永久冻土层。

建（构）筑物的地下以及地面建设等基础建设一般采用混凝土，西北寒旱区也不例外。然而通过实际应用发现，普通混凝土在高盐地区5年至10年均将出现不同程度的腐蚀性，因此目前很多研究也从混凝土本身的抗腐蚀性着手进行研究。对于西北寒旱区盐胀地区，在不隔盐或不进行防盐胀处理的情况下，工程建设完毕第二年就会出现盐胀，3年至5年达到最大破坏。在有永久冻土层地区进行工程建设时，必须对地下冻土层进行保护，当没有保护时，如翻越新疆天山的伊库线750kV塔基（采用热管保护）5年左右将出现地基下层变形，地基软化情况。

盐渍土盐分对混凝土的腐蚀性如下：

在自然界中，水和土对混凝土的腐蚀性受多方面的因素影响。当考虑环境对混凝土的腐蚀性时，主要根据水或土壤中的氯盐离子，硫酸盐离子、碳酸盐离子以及酸碱度pH值等的含量来判断环境对混凝土的腐蚀性（参见《岩土工程勘察规范》GB50021-2001）。对于西北盐渍土地区，主要盐分为氯盐和硫酸盐，而又以硫酸盐盐渍土居多。

硫酸盐盐渍土对混凝土的破坏作用主要是盐蚀，对混凝土基础及地面破坏还有盐胀。而硫酸盐盐渍土中又以硫酸钠和亚硫酸钠居多。以硫酸钠为例，硫酸钠盐渍土对混凝土基础的破坏同样为盐蚀和盐胀。

盐蚀作用为硫酸根离子在溶液中通过混凝土本身的孔隙渗入混凝土一定深度，硫酸根离子可以与混凝土中其他阳离子进行结合，当外界条件变化（如干湿循环，高低温循环）均会生成其他硫酸盐晶体，而硫酸盐晶体体积是相同质量溶液的数倍而产生膨胀。

盐胀是硫酸盐在土壤中生成硫酸盐晶体后土体膨胀，进而破坏建筑基础的过程。特别是硫酸钠晶体，在吸收水分后会生成十水硫酸钠体积增大数倍。我们常见的对混凝土表层或混凝土与地基接触处的盐蚀其实也是一种盐胀破坏。土壤中的盐分随着水分迁移到地表或地表与混凝土接触处。以硫酸钠为例。盐晶体的析出有以下两种情况：

（1）温度的变化，温度32.4摄氏度是硫酸钠的一个相变点，在此温度时硫酸钠溶液的结晶速度变化很大，在低于该温度或高于该温度时，硫酸钠晶体结晶速度均放缓慢；

（2）湿度的变化，硫酸钠结晶与溶液的过饱和比有关，即饱和度达到一定程度就会急速结晶。

在干湿循环环境，当环境湿时（或吸收空气中水分，所有盐晶体都有吸湿性），硫酸钠晶体或粉末就会吸收水分生成十水硫酸钠，体积急剧膨胀；当环境干燥，十水硫酸钠又失去水分，变成硫酸钠粉末，体积变小。经过多次循环，即破坏混凝土或墙体表层，同时也会见到白色的粉末，成为“反碱”。

因此，对探寻一种地基表层处理方法来克服地基盐胀、盐分迁移对表层建筑物盐蚀、以及阻断地表与地层深处热交换有很大的现实和工程意义。

发明内容

本发明提供了一种寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有寒旱区盐渍土地区建筑物混凝土基础及地面基础受到该地区盐渍土的盐蚀和盐胀破坏的问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，按下述方法进行：将需处理场地清除表土或按承载力标准处理地基后，在处理场地上自下而上铺设风积沙层、防水土工布、隔热层和透水土工布，在透水土工布上设置地表表层，其中，风积沙层的铺设厚度为5毫米至50毫米，隔热层的铺设厚度为100毫米至150毫米。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述隔热层采用卵石或块碎石铺设而成，卵石或块碎石的铺设厚度为100毫米至150毫米，卵石或块碎石的粒径为10毫米至50毫米。

上述防水土工布上铺设卵石或块碎石时，避免防水土工布被卵石或块碎石破坏，在防水土工布上方先用粒径较小的卵石或块碎石与防水土工布接触，再用粒径大的卵石或块碎石铺设于粒径较小的卵石或块碎石上方，最后用较小粒径的卵石或块碎石填充在粒径大的卵石或块碎石顶部缝隙间，以使隔热层顶部平整。

上述卵石来自寒旱地区的戈壁。

上述风积沙层所用风积沙来自寒旱区表层风积沙层。

上述地表表层的厚度为100毫米至150毫米，地表表层为由碎石土铺设而成。

上述碎石土上铺设地表砖或浇筑混凝土。

上述地表表层为由地表砖铺设而成。

本发明所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其风积沙层、防水土工布、卵石或碎块石层和透水土工布联合，以对寒旱区盐渍土防盐隔盐，形成寒旱地区防盐隔盐层，该寒旱地区防盐隔盐层可以阻隔地下盐分向地表迁移，阻隔了盐分迁移的通道，即阻止地基盐胀和冻胀，建筑场地地表也不会出现泛白等影响美观的问题，同时能够阻隔地表热量与其以下地层的热交换，特别是与永久冻土层的热交换，起到对地表以下地层正温期降温，负温期保温的效果，可以很好的保护地基下的永久冻土层。

附图说明

附图1为本发明所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法构建的寒旱地区防盐隔盐层的结构示意图。

附图中的编码分别为：1为地基，2为风积沙层，3为防水土工布，4为隔热层，5为透水土工布，6为地表表层。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：如附图1所示，该寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，按下述方法进行：将需处理场地清除表土或按承载力标准处理地基1后，在处理场地上自下而上铺设风积沙层2、防水土工布3、隔热层4和透水土工布5，在透水土工布5上设置地表表层6，其中，风积沙层2的铺设厚度为5毫米至50毫米，隔热层4的铺设厚度为100毫米至150毫米。

申请人通过实验确定，风积沙能起到阻断盐分迁移的通道，实验中盐结晶体大量出现在风积沙层2中间；其上的一层防水土工布3进一步阻止盐分向上迁移，阻断盐分迁移通道；隔热层4起到阻断热传导，保护下层永久冻土层作用，防止地基1下层用于上层建筑和工业生产的热量影响下层地基温度；透水土工布5目的是为了阻止上方的土颗粒阻塞破坏隔热层4；地表表层6可为建筑的地坪或在其上直接进行混凝土地面浇筑。

本实施例1所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其风积沙层2、防水土工布3、隔热层4和透水土工布5联合，以对寒旱区盐渍土防盐隔盐，形成寒旱地区防盐隔盐层，该寒旱地区防盐隔盐层可以阻隔地下盐分向地表迁移，阻隔了盐分迁移的通道，即阻止地基1盐胀和冻胀，建筑场地地表也不会出现泛白（盐晶体析出）等影响美观的问题，同时能够阻隔地表热量与其以下地层（特别是永久冻土层）的热交换，起到对地表以下地层正温期降温，负温期保温的效果，可以很好的保护地基1下的永久冻土层。

一般变电站设计年限为50年，现有普通市售上的防水土工布3工作年限可达40年至50年，在不破坏本发明所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法构建的结构的前提下，本实施例1所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法防盐隔盐年限可超过50年。

地表表土的清除厚度根据表层土的具体情况确定，根据需要进行挖方或填方完成后进行夯实处理使场地满足承载力和位移的要求，对于下层有永久冻土层时，尽量少扰动永久冻土层。

本发明主要针对西北干旱寒冷地区的硫酸盐盐渍土，也可对氯盐渍土起到防盐隔盐作用。

本实施例1所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，施工简单，易于操作，在建设场地可进行机械化施工，只要做好常规地基1处理，满足承载力后就可以进行该操作。

考虑地基1填筑强度和铺设成本，风积沙层2的铺设厚度以所述厚度最适宜。

风积沙层2所用风积沙在西北寒旱区就地取材。而防水土工布3和透水土工布5为常用建筑材料，且价格便宜。

实施例2：该寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，按下述方法进行：将需处理场地清除表土或按承载力标准处理地基1后，在处理场地上自下而上铺设风积沙层2、防水土工布3、隔热层4和透水土工布5，在透水土工布5上设置地表表层6，其中，风积沙层2的铺设厚度为5毫米或50毫米，隔热层4的铺设厚度为100毫米或150毫米。

实施例3：作为上述实施例的优化，隔热层4采用卵石或块碎石铺设而成，卵石或块碎石的铺设厚度为100毫米至150毫米，卵石或块碎石的粒径为10毫米至50毫米。

本实施例3中，卵石或块碎石在西北寒旱区可就地取材，本实施例3所述卵石或块碎石的铺设厚度和粒径范围必须在其所述范围，过大过小均不能起到隔热作用。

实施例4：防水土工布3上铺设卵石或块碎石时，避免防水土工布3被卵石或块碎石破坏，在防水土工布3上方先用粒径较小的卵石或块碎石与防水土工布3接触，再用粒径大的卵石或块碎石铺设于粒径较小的卵石或块碎石上方，最后用较小粒径的卵石或块碎石填充在粒径大的卵石或块碎石顶部缝隙间，以使隔热层4顶部平整。

按照本实施例4所述排布方式铺设卵石或块碎石，一方面保持平整，以防止对防水土工布3造成破坏，另个一方面，进一步起到阻断热传导，保护下层永久冻土层作用，防止地基1下层用于上层建筑和工业生产的热量影响下层地基1温度。

卵石层或块碎石层上方的透水土工布5目的是为了阻止上方的土颗粒阻塞卵石层或块碎石层中的缝隙而破坏隔热层4。

实施例5：作为上述实施例3的优化，卵石来自寒旱地区的戈壁。

实施例6：作为上述实施例的优化，风积沙层2所用风积沙来自寒旱区表层风积沙层2。

实施例7：作为上述实施例的优化，地表表层6的厚度为100毫米至150毫米，地表表层6为由碎石土铺设而成。

实施例8：作为上述实施例6的优化，碎石土上铺设地表砖或浇筑混凝土。

实施例9：作为上述实施例的优化，与实施例6的不同之处在于，地表表层6为由地表砖铺设而成。

实施例10：该寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，按下述方法进行：

（1）平整变电站场地，进行挖方或填方，采用机械压实，使之满足承载力要求。特别对于盐渍土地区，地基土的填筑只需满足承载力要求。对于永久冻土地区，要尽量避免扰动地基1下的永久冻土；

（2）在平整完的场地表层压实后，其上铺填风积沙。风积沙铺设厚度不小于50mm，要求平整均匀，沙中避免出现尖棱角等其他石头，采用机械压实；

（3）在填平的风积沙层2上铺设防水土工布3。铺设时注意侧壁，建筑基础接头处等，做好密封工作；

（4）在防水土工布3上方铺填卵石（或块碎石）。防水土工布3上方铺设卵石（或块碎石），在采用块碎石时，注意石块的棱角避免破坏防水土工布3。铺设卵石层（或块碎时）厚度100mm至150mm为宜，粒径10mm至50mm，铺设表面要求平整，厚度均匀；

（5）卵石（或碎块石）层上铺设透水土工布5。透水土工布5为防止表层细砂等渗入卵石（或碎块石）层中的孔隙；

（6）透水土工布5上方铺设碎石土。透水土工布5上方可以按照场地需求直接铺设100mm至150mm厚的碎石土或碎石地坪，也可以在碎石土上铺设广场花砖、浇筑混凝土等其他的工程施工。

综上所述，本发明所述寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其风积沙层2、防水土工布3、卵石或碎块石层和透水土工布5联合，以对寒旱区盐渍土防盐隔盐，形成寒旱地区防盐隔盐层，该寒旱地区防盐隔盐层可以阻隔地下盐分向地表迁移，阻隔了盐分迁移的通道，即阻止地基盐胀和冻胀，建筑场地地表也不会出现泛白等影响美观的问题，同时能够阻隔地表热量与其以下地层的热交换，特别是与永久冻土层的热交换，起到对地表以下地层正温期降温，负温期保温的效果，可以很好的保护地基下的永久冻土层。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (10)

1.一种寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于按下述方法进行：将需处理场地清除表土或按承载力标准处理地基后，在处理场地上自下而上铺设风积沙层、防水土工布、隔热层和透水土工布，在透水土工布上设置地表表层，其中，风积沙层的铺设厚度为5毫米至50毫米，隔热层的铺设厚度为100毫米至150毫米。

2.根据权利要求1所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于隔热层采用卵石或块碎石铺设而成，卵石或块碎石的铺设厚度为100毫米至150毫米，卵石或块碎石的粒径为10毫米至50毫米。

3.根据权利要求2所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于防水土工布上铺设卵石或块碎石时，避免防水土工布被卵石或块碎石破坏，在防水土工布上方先用粒径较小的卵石或块碎石与防水土工布接触，再用粒径大的卵石或块碎石铺设于粒径较小的卵石或块碎石上方，最后用较小粒径的卵石或块碎石填充在粒径大的卵石或块碎石顶部缝隙间，以使隔热层顶部平整。

4.根据权利要求2或3所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于卵石来自寒旱地区的戈壁。

5.根据权利要求1或2或3所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于风积沙层所用风积沙来自寒旱区表层风积沙层。

6.根据权利要求4所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于风积沙层所用风积沙来自寒旱区表层风积沙层。

7.根据权利要求1或2或3或6所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于地表表层的厚度为100毫米至150毫米，地表表层为由碎石土铺设而成。

8.根据权利要求4或5所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于地表表层的厚度为100毫米至150毫米，地表表层为由碎石土铺设而成。

9.根据权利要求7或8所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于碎石土上铺设地表砖或浇筑混凝土。

10.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的寒旱区盐渍土防盐隔盐的方法，其特征在于地表表层为由地表砖铺设而成。