11.2.1 氯盐渍土主要工程性质
11.2.1.1 氯盐渍土的物理性质
氯盐渍土中主要含有氯化钠(NaCl)和氯化钾(KCl),其次为氯化钙、氯化镁等易溶盐类。在天然土层中地表盐壳的氯盐多呈结晶状态,而下部的氯盐则溶于土中水呈溶液状态存在。
1)溶解度
在易溶盐中氯盐是溶解度最高的盐类,除氯化钙之外,其余氯盐的溶解度基本不受温度变化的影响(见表11-2)。因此,氯盐的淋失作用明显,不论在什么季节,只要有水的作用,就会出现不同程度的淋失现象。在氯盐渍土地基上修筑机场道面和公路路面,在大雨过后发生沉陷,就是由于土基中盐分溶失所致。
表11-2 不同温度下的溶解度(%)
2)冰点
氯盐溶液的冰点较纯水有显著的降低,并随溶液浓度的增大而降低,如表11-3所示。氯盐的这一特点,对防治高寒地区土基冻胀有益处。
表11-3 溶液浓度与冰点变化关系
3)吸湿性
氯盐具有较强的吸湿性,其晶体可从空气中吸收超过自身干重量数倍的水分,使含盐土质变软。故氯盐渍土有“吸湿盐渍土”之称。这种现象也叫“泛潮”,其影响因素很多,如降雨、气压、风、温度及湿度等,但主要因素是空气中的相对湿度。据观测,泛潮时空气相对湿度一般在40%以上。
氯盐渍土吸湿影响深度,只限于表层,最大只有12cm,见表11-4。这一深度不足以影响土基的稳定性,并且还有利于干旱地区土基的施工与养护。
表11-4 氯盐吸湿影响深度
11.2.1.2 氯盐渍土的力学性质
1)抗剪强度
氯盐渍土的抗剪强度与含盐量的关系见图11-1。氯盐渍土的内摩擦角与含盐量的关系见图11-2。图11-3所示为氯盐渍土的黏聚力与含盐量的关系。
图11-1 氯盐渍土的抗剪强度与含盐量关系
图11-2 氯盐渍土的内摩擦角与含盐量关系
图11-3 氯盐渍土的黏聚力与含盐量关系
由图11-1可以看出,同一试件在一定含水量条件下,随着含盐量的增加,土的抗剪强度下降,当含盐量超过一定量时(约8%),土的抗剪强度又逐渐增大,至接近或超过非盐渍土的抗剪强度。
氯盐渍土的内摩擦角和黏聚力与含盐量的变化也有上述规律性(见图11-2和图11-3)。这是因为在一定含水量时,孔隙水浓度随着氯盐的增加而不断增大,当达到饱和之后,氯盐从液态变为固态,而成为土体骨架的一部分,使内摩擦角和黏聚力增大,抗剪强度提高。
2)压缩系数与抗压强度
盐渍土的压缩系数与无侧限抗压强度随含盐量增加的变化规律与前述剪切试验的趋势基本一致,即随着土中的含盐量的增加,压缩系数降低,无侧限抗压强度增大。