浅谈和田机场道面盐涨病害机理及防治措施

1、浅谈和田机场道面盐涨病害机理及防治措施摘要：西北地区气候干旱少雨，昼夜温差大，硫酸渍土中硫酸钠极易结晶引起土体盐胀和冻胀影响工程质量，给这些地区的交通、工业与民用建筑以及机场建设带来严重的危害。目前工程界对西北地区盐胀现象只能减轻和延缓而难以根除。在和田、喀什机场都存在程度不同的盐胀和冻胀。如何更为有效合理的防范盐胀，还需作进一步的研究。关键词：机场；道面盐涨；病害防护中图分类号：X738.2文献标识码：A文章编号：和田机场位于自治区和田市西南方，距市中心11.5km，地处塔里木盆地戈壁滩南部。自2002年机场改扩建以后，飞行区道面受盐涨等问题的影响，出现大面积的错台，对飞行安全造成一定的影响

2、，本文通过对和田机场道面多年的观察，对机场道面的破坏成因、机理和对策做一分析探讨，仅供参考。一、和田机场道面、土层基本情况机场场区属典型剖面土层，自下而上依次为：1）细砂及粉砂：黄褐色，冲积、风积成因，厚度0.10.25m，含520的角砾和碎石，低洼处分布有浅灰色粉质粘土和灰色细砂及白色细结晶质盐类。2）盐胶结半胶结卵石层：洪积堆积成因，厚度01.2m，粒间胶结物有结晶良好的无色或白色细结晶质盐类。3）卵石漂石层：洪积成因，整场区均有分布。颗粒分选性较差，粒径2cm40cm，漂石含量2030，颗粒间填充物为中砂。上部1m2m的卵石表面常有结晶盐壳或盐粒附着其上。2002年底和田机场完成混凝土道

3、面浇筑后一年即开始发现有部分道肩出现鼓胀现象，此后膨胀的范围及程度增大，多集中在加长400米的跑道主道面，以及机场道肩，破坏形式主要有鼓胀、裂缝、错台、板角（边）修补补丁、板块位移等，虽经过数次处理仍然没有得到有效的控制，道面鼓胀、错台现象仍然较严重。二、和田机场土质中硫酸盐检测情况经试验检测机构对和田机场跑道区土质进行取样检测，机场跑道水稳层硫酸钠含量达到0.2102%1.5338%，除个别层次属非盐胀性土，基本均为弱盐胀性土；01.5m的土中硫酸钠含量0.3003%2.2941%，基本为弱盐胀性土和盐胀性土（依照盐渍土地区公路路基路面设计与施工规范（XJTJ01-2001)对场区盐渍土分类

4、与判定、盐渍化程度判别，其中盐渍土盐胀性分类见表1）。跑道区土质中以硫酸盐盐渍土（占41.9%）和弱硫酸盐盐渍土（占48.4%）为主，强硫酸盐盐渍土占6.5%，非盐渍土占3.2%。盐渍土深度分布主要在02.3m。含盐量随着深度变少，在水平上无明显规律性，但在表层和一定深度内产生盐份的集聚。盐渍土按土的盐胀性分类表1三、和田机场道面破坏原因分析综合机场道面、土层、地形地貌、气候特点及水文地质条件分析，和田机场道面盐胀作用的形成，与地基土的组成、含盐量、含盐类型、温度、水分等因素有密切关系。1、硫酸盐渍土地基中的易溶盐硫酸钠为盐胀提供了先决条件硫酸盐渍土地基的主要含盐成分为硫酸盐，硫酸钠的膨胀量最

5、大、膨胀最为严重，而且具有较强的反复性。由此可见和田机场地基土中足够多的硫酸钠盐含量给产生盐胀提供了物质条件，是造成盐胀的内因。2、季节和昼夜温度的急剧变化，给盐胀提供了温度条件和田机场夏季炎热、冬季寒冷，极端最高温度39.8，极端最低-26.5，季节和昼夜温差较大，地表气温及地温变化较为剧烈。硫酸钠在32.4时溶解度最大，高于或低于此数值，溶解度都会降低。硫酸钠溶解度对温度的变化反应敏感，具有随温度变化而剧烈变化的特点。在低于32.4时，硫酸钠就会结合10个水分子结晶析出芒硝晶体，温度变化越剧烈，溶解度越低，自然盐胀量越大。随着季节和昼夜温度变化的反复，溶解和结晶也不断地反复，如此反复胀缩使

6、土体内部结构遭到破坏，土质松散。3、道面的覆盖作用阻碍了水分蒸发，为盐胀提供了水分条件和田机场位于中纬度盆地，大沙漠边缘，蒸发强烈，这种气候特点为硫酸钠吸水和释水提供了有利的温度条件，同时也使土体中水分的蒸发和冷凝迁移作用增强，加剧了水分的迁移、聚集。机场道肩鼓胀等破坏现象较早出现是因为道肩结构层比较薄（面层+基层=44cm），上部荷载小，道面易被盐胀顶起；而新建道面结构层较厚（面层+基层=72cm），上部荷载较大，道面不易被盐胀顶起，或被顶起时需要更多的盐份积聚才能产生。所以和田机场400m跑道延长段道面和道肩破坏要比2800m盖被跑道破坏严重。4、场区土质使土层中形成粉末状或结晶的盐分夹层

7、，为盐胀提供了环境条件和田机场场区地层由角砾、粉细砂、粉土等组成，属弱中等强粗颗粒盐渍土，在季节性反复变化的过程中，在水分发生迁移、聚集的同时，盐分也将随之发生迁移、聚集，聚集使土层中角砾、粉细砂、粉土形成粉末状或结晶的盐分夹层，盐胀会较原来的混合土层剧烈得多，盐胀量也成倍地增加，破坏作用更强，这时的水、盐迁移聚集现象也更加严重。5、机场两侧的河流补给机场地下水，使积盐状况由高处到低处逐渐加重从自然条件上看，和田机场场区径流条件较好，从大地形看，盐分随地面、地下迳流由高处向低处汇集，积盐状况也就由高处到低处逐渐加重。除上述条件外还应指出：从2002年年施工过程来看，由于道肩结构是在道面完成后才

8、进行施工的，因而有大量的主道面施工用水进入道肩部位的道槽内，使得土壤内的湿度条件发生急剧的增加。道肩结构完成后，蒸发强烈的气候条件使得这部分水份变成水汽上升，被道肩结构阻挡后积聚在基层底部，从而地基土获水产生盐胀。同时，加长400道面结构层厚度最厚为132cm，最薄为72cm，虽然结构设计中也考虑了换填层及孔隙较大的容积层，但道面结构深度正处于当地大气急剧影响深度范围内，大气条件的变化对这一部分土壤的环境条件最为敏感，虽然采用了砾石隔断层，属透水隔断层，在一定程度上可以隔离毛细水进入基层和混凝土面层，但却不能防止强烈蒸发所产生的气态水携带盐份上升而积聚于基层或面层遇水而造成盐胀破坏。五、道面整治工作建议和田机场道面道肩盐胀面积大，机场对地基承载力要求不高，而对地基变形要求较高，建议机场盐渍土地基处理方法采取换土垫层或设置隔断层方法。1、换土垫层法在条件许可时可全部或部分清除进行换填。填料可采用级配砂石或碎石等粗颗粒土。含盐量根据规范要求小于0.5，采用这种方法的目的在于提高土基强度，加大上覆荷载，增强整体强度，缓冲土基不均匀变形。可根除地基土的盐胀，消除地质不良体的影响，并且此方法简便易行且可靠度高。但换填土方量大，地基处理工期长，造价高。2、设置隔断层法如果只隔断毛细水，可用粗粒渗水材料修筑；如果同时要求隔断毛细水和汽态水，则可采用土工布、复合土工膜等不透水材料设置永