D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.05.0B 第29卷第5期 北京科技大学学报 Vol.29 No.5 2007年5月 Journal of University of Science and Technology Beijing My2007 盐渍土改性后在工程中的应用 林清华)李长洪) 霍保营)张吉良) 张永生3)方雪松) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京防化指挥工程学院，北京102205 3)中国地质科学院矿产资源所，北京1000374)中国建筑科学研究院地基基础研究所，北京100013 摘要以由盐渍土、石灰、石子组成的材料（三合土）对地基进行回填处理工程为例，通过一系列三合土物理力学性能实验， 分析了三合土的抗压强度以及影响因素，对以此种盐渍土改性后的材料作为基础的地基进行了实测和沉降监测实验研究· 结果表明，使用三合土换填处理地基是一种实用且经济的地基处理方法· 关键词盐渍土：地基处理：换填法；沉降监测 分类号TU472 岩土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐 验，其物性差别甚小（均为粘土）·向盐渍土中加入 胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍岩土山.我国 石灰后，其塑性降低：当石灰与盐渍土的配比为2：7 的盐渍土主要分布在西北干旱地区的低平盆地和平 (体积比)时，塑性指数P由21.5%降到15.2%；当 原、华北平原，以及大同盆地和青藏高原的一些湖盆 石灰与盐渍土配比为3：7时，塑性指数由21.5%降 洼地中，我国的盐渍土不仅地区之间的差异很大， 到12%.所掺的石灰经加水充分消解后过筛（孔径 同一地区也有很大差别).西藏扎布耶盐湖卤水制 5mm),石子粒径为5~20mm. 取碳酸锂精矿工业化实验一黄羊滩盐田363万 1 m2晒池建造工程，前期进行过盐渍土原位渗透实验 抗压强度的主要影响因素 取得了很好的效果[③)，本次对换填三合土垫层（盐 影响三合土抗压强度的因素主要有材料的物理 渍土、石灰、石子)进行系列实验，探索影响地基抗压 化学性质、各种材料的配合比例、夯实密度、含水量、 强度的主要因素，盐田堤岸场地土层为第四纪湖相 养护时间和养护条件等，这些因素往往同时对抗压 松散沉积物、湖泊化学沉积的盐层及盐渍土组 强度发生影响，为探索不同因素对抗压强度的影响 成[4，地表为白色盐壳厚0~5cm:第二层粘土层， 规律，进行了一系列的实验 层厚5~25cm;第三层浅灰色粘土层，层厚25~ 1.1石灰掺入量 55cm;第四层灰白色粉质粘土层，厚55~225cm,其 灰土垫层在湿陷性黄土地区使用较为广泛，这 下为粘土层，根据土的物理力学性质分析，持力层 是一种以土治土处理地基的传统方法，三合土比灰 均为软弱土层，且地下水位高， 土具有更优良的工程性能，其根本原因在于石灰掺 换填土垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地 入量直接影响换填材料的抗压、抗剪和水中稳定性 基的处理].采用不同的材料作垫层时，其应力分 能，为了求出合适的石灰掺入量，在实验时采用了 布有差异，但从实验结果分析其极限承载力还是比 三种配合比（表1），实验结果见图1. 较接近的·通过对修建后盐田堤岸的沉降观测资料 表1实验选用石灰掺入量（石灰：石子：盐渍土） 分析，发现换填不同材料的垫层，承载性能基本相 Table 1 Added quantity of lime each time for testing 似，故可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层 编号 体积比 质量比 的计算方法来计算[6] 1 1:1:7 6:13±66 工程实验中三合土用料有盐渍土、石灰和石子 29 2*1:7 10:13±66 三种，从工程现场的四个不同位置取土样进行实 3±1：7 15:13:66 收稿日期：2006-03-02修回日期：2006-05-26 基金项目：国家科技攻关项目(No-2001BA602B-02) 由图1可见，在一定范围内，抗压强度随掺入石 作者简介：林清华(1978-)，男，博士研究生：李长洪(1962-)，男， 灰量增加而增大，加入石灰量超出一定范围，强度不 教授，博士生导师 仅不再提高，反而有所降低，实验表明最优配灰比是
盐渍土改性后在工程中的应用 林清华1） 李长洪1） 霍保营2） 张吉良1） 张永生3） 方雪松4） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 北京防化指挥工程学院北京102205 3） 中国地质科学院矿产资源所北京100037 4） 中国建筑科学研究院地基基础研究所北京100013 摘 要 以由盐渍土、石灰、石子组成的材料（三合土）对地基进行回填处理工程为例通过一系列三合土物理力学性能实验 分析了三合土的抗压强度以及影响因素．对以此种盐渍土改性后的材料作为基础的地基进行了实测和沉降监测实验研究． 结果表明使用三合土换填处理地基是一种实用且经济的地基处理方法． 关键词 盐渍土；地基处理；换填法；沉降监测 分类号 TU472 收稿日期：2006-03-02 修回日期：2006-05-26 基金项目：国家科技攻关项目（No．2001BA602B－02） 作者简介：林清华（1978－）男博士研究生；李长洪（1962－）男 教授博士生导师 岩土中易溶盐含量大于0∙3％并具有溶陷、盐 胀、腐蚀等工程特性时应判定为盐渍岩土［1］．我国 的盐渍土主要分布在西北干旱地区的低平盆地和平 原、华北平原以及大同盆地和青藏高原的一些湖盆 洼地中．我国的盐渍土不仅地区之间的差异很大 同一地区也有很大差别［2］．西藏扎布耶盐湖卤水制 取碳酸锂精矿工业化实验－－－黄羊滩盐田363万 m 2 晒池建造工程前期进行过盐渍土原位渗透实验 取得了很好的效果［3］本次对换填三合土垫层（盐 渍土、石灰、石子）进行系列实验探索影响地基抗压 强度的主要因素．盐田堤岸场地土层为第四纪湖相 松散沉积物、湖泊化学沉积的盐层及盐渍土组 成［4］地表为白色盐壳厚0～5cm；第二层粘土层 层厚5～25cm；第三层浅灰色粘土层层厚25～ 55cm；第四层灰白色粉质粘土层厚55～225cm其 下为粘土层．根据土的物理力学性质分析持力层 均为软弱土层且地下水位高． 换填土垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地 基的处理［5］．采用不同的材料作垫层时其应力分 布有差异但从实验结果分析其极限承载力还是比 较接近的．通过对修建后盐田堤岸的沉降观测资料 分析发现换填不同材料的垫层承载性能基本相 似故可将各种材料的垫层设计都近似地按砂垫层 的计算方法来计算［6］． 工程实验中三合土用料有盐渍土、石灰和石子 三种．从工程现场的四个不同位置取土样进行实 验其物性差别甚小（均为粘土）．向盐渍土中加入 石灰后其塑性降低：当石灰与盐渍土的配比为2∶7 （体积比）时塑性指数 IP 由21∙5％降到15∙2％；当 石灰与盐渍土配比为3∶7时塑性指数由21∙5％降 到12％．所掺的石灰经加水充分消解后过筛（孔径 5mm）石子粒径为5～20mm． 1 抗压强度的主要影响因素 影响三合土抗压强度的因素主要有材料的物理 化学性质、各种材料的配合比例、夯实密度、含水量、 养护时间和养护条件等这些因素往往同时对抗压 强度发生影响．为探索不同因素对抗压强度的影响 规律进行了一系列的实验． 1∙1 石灰掺入量 灰土垫层在湿陷性黄土地区使用较为广泛这 是一种以土治土处理地基的传统方法．三合土比灰 土具有更优良的工程性能其根本原因在于石灰掺 入量直接影响换填材料的抗压、抗剪和水中稳定性 能．为了求出合适的石灰掺入量在实验时采用了 三种配合比（表1）实验结果见图1． 表1 实验选用石灰掺入量（石灰∶石子∶盐渍土） Table1 Added quantity of lime each time for testing 编号 体积比 质量比 1＃ 1∶1∶7 6∶13∶66 2＃ 2∶1∶7 10∶13∶66 3＃ 3∶1∶7 15∶13∶66 由图1可见在一定范围内抗压强度随掺入石 灰量增加而增大加入石灰量超出一定范围强度不 仅不再提高反而有所降低实验表明最优配灰比是 第29卷 第5期 2007年 5月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．5 May2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．05．003
第5期 林清华等：盐渍土改性后在工程中的应用 457. 150(a) 含水盘，干容重 200r(b) 29%,14.0N-cm- 2 =3 100 29.7%,14.0N.cm ?水量，养护时间 20%,30d 27.7%.14.4N.cm- 100 27%.7d 50 2 50 00 710 2030405060 12.513.013.514.014.515.0 养护时间.nld 干容重.ra/(N.cm) 图1石灰掺入量对抗压强度的影响.()自然风干养护：(b)保持较大湿度养护 Fig-1 Effect of the added quantity of lime on the compressive strength:(a)natural air drying and curing:(b)curing under relatively high hu- midity 2:1:7(体积比) 他因素相同的条件下，制备干容重r不同的试样， 1.2夯实密度 分期分批实验.以配合比2：1：7（体积比）为例，其 衡量夯实密度采用干容重这一指标.在保持其 实验结果见图2. 200r 450r (a) (b) 养护时间，含水量 175 400 150 350 含水量18.4% 60d,16.2% 14d.18.0% 21.7% 30d,16.0% 醉100 17d,18.5% 22% 200 75 150 % -26.8% 3d,18.7% 100 25 -28.7% % 1d19.9% 2.513.013.514.014.515.015.516.016.5 5130135404515015516065 干容重，r4(N.cm 干容重，ra/N.cm少 图2干容重对抗压强度影响.(a)龄期7d:(b)不同龄期 Fig.2 Effect of dry unit weight on the compressive strength:(a)aged for 7d;(b)various ages 从图2看出，抗压强度随干容重的增大而提高， 触点的数量和性质，石灰的掺入会使接触点性质发 但不是线性关系，因受含水量制约而呈现复杂的关 生变化，通过夯实施工使土体任一破裂面上的颗粒 系，特别是对早期强度的影响更为突出·当试样含 之间接触点增多，因而其粘聚力大大增强，这是抗压 水量较大时，抗压强度随的增大而略有提高，但达到 强度随干密度的增大而大幅度提高的本质， 一定程度后，r继续增大，抗压强度有时将稍有降 表2含水量、干容重、抗压强度实验数据 低，这主要是出现局部孔隙水压力造成的，含水量 Table 2 Testing data of water content,dry unit weight and compres" 越低，r对早期抗压强度的影响越明显（表2）·因 sive strength 此，要提高早期强度，不仅要增大夯实垫层的干容 含水量（质量分数）， 干容重， 抗压强度， n/% 重，还要适当地减小其含水量， ra/(N'cm-3) f/MPa 27.1 1315 0.21-0.53 随着养护时间的延长，抗压强度受含水量的制 18.2 13~15 0.45~1.57 约程度逐渐减弱，干容重对抗压强度的影响则随着 养护时间的延长而明显，这是因为抗压强度是由土 1.3含水量 的粘聚力和摩擦力两部分形成的，而粘聚力又对盐 含水量对抗压强度的影响如图3所示，从图3 渍土的抗压强度起主导作用，并取决于颗粒之间接 可见，在一定范围内，抗压强度随含水量的增大而提
图1 石灰掺入量对抗压强度的影响．（a） 自然风干养护；（b） 保持较大湿度养护 Fig．1 Effect of the added quantity of lime on the compressive strength： （a） natural air drying and curing；（b） curing under relatively high humidity 2∶1∶7（体积比）． 1∙2 夯实密度 衡量夯实密度采用干容重这一指标．在保持其 他因素相同的条件下制备干容重 rd 不同的试样 分期分批实验．以配合比2∶1∶7（体积比）为例其 实验结果见图2． 图2 干容重对抗压强度影响．（a） 龄期7d；（b） 不同龄期 Fig．2 Effect of dry unit weight on the compressive strength： （a） aged for7d；（b） various ages 从图2看出抗压强度随干容重的增大而提高 但不是线性关系因受含水量制约而呈现复杂的关 系特别是对早期强度的影响更为突出．当试样含 水量较大时抗压强度随的增大而略有提高但达到 一定程度后rd 继续增大抗压强度有时将稍有降 低这主要是出现局部孔隙水压力造成的．含水量 越低rd 对早期抗压强度的影响越明显（表2）．因 此要提高早期强度不仅要增大夯实垫层的干容 重还要适当地减小其含水量． 随着养护时间的延长抗压强度受含水量的制 约程度逐渐减弱干容重对抗压强度的影响则随着 养护时间的延长而明显．这是因为抗压强度是由土 的粘聚力和摩擦力两部分形成的而粘聚力又对盐 渍土的抗压强度起主导作用并取决于颗粒之间接 触点的数量和性质石灰的掺入会使接触点性质发 生变化通过夯实施工使土体任一破裂面上的颗粒 之间接触点增多因而其粘聚力大大增强这是抗压 强度随干密度的增大而大幅度提高的本质． 表2 含水量、干容重、抗压强度实验数据 Table2 Testing data of water contentdry unit weight and compressive strength 含水量（质量分数） w／％ 干容重 rd／（N·cm －3） 抗压强度 f m／MPa 27∙1 13～15 0∙21～0∙53 18∙2 13～15 0∙45～1∙57 1∙3 含水量 含水量对抗压强度的影响如图3所示．从图3 可见在一定范围内抗压强度随含水量的增大而提 第5期 林清华等： 盐渍土改性后在工程中的应用 ·457·
458 北京科技大学学报 第29卷 高，反映了水分对提高颗粒之间粘聚力的作用，但 石灰本身的重结晶，都使土颗粒接触点的相互作用 含水量超过一定范围后抗压强度随含水量的增大而 力产生质的变化，宏观上使强度有较大的增长， 逐渐降低，干容重越大，强度随含水量增大而降低 400 于容重/N.cm) 的现象发生的越早、越显著，实验和现场施工对比 350 说明含水量的影响不完全一致：现场施工时，稍大的 300 17.6 含水量对提高土颗粒之间的粘聚力是有利的；可根 250 14. 据施工的实际条件，在不影响夯筑干容重的前提下， 200 13.3 采用较大的含水量拌和，再经过晾干夯筑可取得较 150 好的效果 100 12.8 150 50 I25 37153045607590105 F容重N.cm) 养护时间，nd 100 15.8 图4抗压强度随养护时间的变化 75 14.6 Fig.4 Change of compressive strength with curing time 14.3 50 13.3 (2)由氧化钙碳化形成的碳酸钙也是具有较高 强度的胶结物质，使土颗粒间的联结加强，起到类似 12.5 石灰砂浆的胶结作用， (③)夯实后水分逐渐消失，土颗粒表面水膜变 20 2224262830 含水量/% 薄，颗粒间距离缩小，分子引力加强 实验表明：上述第一种作用是主要的：第三种对 图3含水量对抗压强度的影响 早期强度有明显作用，但对后期强度的影响就大为 Fig.3 Effect of water content on the compressive strength 降低；而第二种作用也不明显，实验中在没有空气中 1.4养护时间和养护条件 C02侵入、石灰不能碳化的条件下，只要内部保持一 在相同的养护条件下，强度的增长速率与干容 定的湿度和温度，强度增长速率并不受影响，同样可 重ra有关，ra越大，其增长速率越快，如图4所示， 以按正常的速率达到硬化 随着养护时间的延长，三合土逐渐硬化，虽然目 1.5浸水软化的影响 前对这种硬化机理尚无定论，但由实验结果，可有以 盐田堤岸基础换填后，由于地下水位较高而浸 下推论： 水，为此进行了浸水实验，以浸水后强度与浸水前 (1)石灰和盐渍土发生的化学作用，产生了抗 强度的比值（称为软化系数）来度量浸水软化对抗压 压强度较高的胶结物质硅酸钙和铝硅酸二钙，还有 强度的影响，不同配合比试样的实验结果列于表3. 表3浸水软化实验结果 Table 3 Result of soaking and softening testing 土样含水 实验含水 实验干容重， 养护时间， 抗压强度， 软化系数， 配合比 量，和/% 量，和/% ral(N'cm-3) n/d f/MPa R 17.6 14.3 7 1.00 22.6 0.36 26.4 14.4 7,1' 0.36 14.8 14.3 7 0.91 28.9 14.3 7,3 0.35 0.38 14.0 14.2 15 1.02 21.5 0.34 2:1:7 28.1 14.1 15,2* 0.35 (体积比) 15.3 14.3 15 1.56 25.4 14.5 15.1* 0.49 0.31 13.2 16.8 60 0.58 0.39 21.4 16.9 58.3 0.23 19.6 10.9 16.5 120 0.48 0.67 21.8 16.7 120.4* 0.32 注：*为浸水时间
高反映了水分对提高颗粒之间粘聚力的作用．但 含水量超过一定范围后抗压强度随含水量的增大而 逐渐降低．干容重越大强度随含水量增大而降低 的现象发生的越早、越显著．实验和现场施工对比 说明含水量的影响不完全一致：现场施工时稍大的 含水量对提高土颗粒之间的粘聚力是有利的；可根 据施工的实际条件在不影响夯筑干容重的前提下 采用较大的含水量拌和再经过晾干夯筑可取得较 好的效果． 图3 含水量对抗压强度的影响 Fig．3 Effect of water content on the compressive strength 1∙4 养护时间和养护条件 在相同的养护条件下强度的增长速率与干容 重 rd 有关rd 越大其增长速率越快如图4所示． 随着养护时间的延长三合土逐渐硬化虽然目 前对这种硬化机理尚无定论但由实验结果可有以 下推论： （1） 石灰和盐渍土发生的化学作用产生了抗 压强度较高的胶结物质硅酸钙和铝硅酸二钙还有 石灰本身的重结晶都使土颗粒接触点的相互作用 力产生质的变化宏观上使强度有较大的增长． 图4 抗压强度随养护时间的变化 Fig．4 Change of compressive strength with curing time （2） 由氧化钙碳化形成的碳酸钙也是具有较高 强度的胶结物质使土颗粒间的联结加强起到类似 石灰砂浆的胶结作用． （3） 夯实后水分逐渐消失土颗粒表面水膜变 薄颗粒间距离缩小分子引力加强． 实验表明：上述第一种作用是主要的；第三种对 早期强度有明显作用但对后期强度的影响就大为 降低；而第二种作用也不明显实验中在没有空气中 CO2 侵入、石灰不能碳化的条件下只要内部保持一 定的湿度和温度强度增长速率并不受影响同样可 以按正常的速率达到硬化． 1∙5 浸水软化的影响 盐田堤岸基础换填后由于地下水位较高而浸 水为此进行了浸水实验．以浸水后强度与浸水前 强度的比值（称为软化系数）来度量浸水软化对抗压 强度的影响．不同配合比试样的实验结果列于表3． 表3 浸水软化实验结果 Table3 Result of soaking and softening testing 配合比 土样含水 量w／％ 实验含水 量w／％ 实验干容重 rd／（N·cm －3） 养护时间 n／d 抗压强度 f m／MPa 软化系数 R 22∙6 17∙6 14∙3 7 1∙00 0∙36 26∙4 14∙4 71∗ 0∙36 14∙8 14∙3 7 0∙91 28∙9 14∙3 73∗ 0∙35 0∙38 21∙5 14∙0 14∙2 15 1∙02 0∙34 2∶1∶7 28∙1 14∙1 152∗ 0∙35 （体积比） 15∙3 14∙3 15 1∙56 25∙4 14∙5 151∗ 0∙49 0∙31 13∙2 16∙8 60 0∙58 0∙39 19∙6 21∙4 16∙9 583∗ 0∙23 10∙9 16∙5 120 0∙48 0∙67 21∙8 16∙7 1204∗ 0∙32 注：∗为浸水时间． ·458· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷
第5期 林清华等：盐渍土改性后在工程中的应用 .459 从表3看出，三合土由于水分的浸入，强度有不 为20cmX20cm的圆柱体，配合比全部为2：1：7 同程度的降低.软化系数一般在0.31~0.70之间， (体积比)，分别采取养护龄期为7d及30d的多处 软化系数的大小与材料的配合比、生石灰的消解程 试样，测试它们的ra和fm,结果见图5，图中还给出 度、拌和物的均质性有关，对同一种三合土，干容重 了各取样点的实际含水量（质量分数）D· 越大，养护时间越长，浸水前的含水量越大，则软化 从图5和图2对比可以看出，室内实验和现场 系数较大；反之则软化系数较小 取样实验各种因素相互影响结果基本一致，虽然夯 实干容重ra控制值为12.5~14.6Ncm-3,而实际 2现场测定抗压强度 要求达到ra=14.5Ncm-3,所以施工质量必须严 现场取样测定抗压强度的目的在于检查施工质 格控制：现场取样测试值比较分散，其原因是施工中 量，了解现场施工的不均质性带来的影响，以便寻找 配合比的差异、拌和不均匀、含水量变化、夯实不一 更合理的施工工艺和设计使用强度，现场取样尺寸 致等原因造成的 100 100- 含水量 (b) 含水量16.8% (a) 11,2% 75 97%228% 283%262 17.6% 21.7% 6.8% 14.9% 23.0% 15.6% 50 17.5% ·25.3% 50 16.9%15.5%. 11.6%22.1% 17.5% 23.6% 21.7% 20.0% 25 178% 25.1 012.5 13.013.514.014.515.015.5 012513.013.514.014.515.0 干容重/N.cm-) 千容重/(N.cm) 图5现场取样测定抗压强度.(a)龄期7d:(b)龄期30d Fig-5 On-site sampling measure of compressive strength on site:(a)age 7d:(b)age 30d 3工程实例与探讨 4 结论 工程实验盐田堤岸四边周长为4.3km,地基采 (1)用三合土换填处理地基，改变材料配合比 用三合土进行换填处理，配合比（体积比）为2：1：7 例特别是石灰剂量，对提高后期强度和抗水性能具 (石灰：石子：盐渍土)，按建筑地基基础设计规范 有重要的作用. 要求进行分层碾压，换填夯筑厚度为1.5~1.8m, (2)干容重是决定抗压强度的关键因素，因而 实际效果达到设计要求，工程完成后，现场设置10 夯实对施工质量的影响是决定性的 个观测站测量沉降量，3年间的实测沉降量见表4. (3)含水量对夯筑施工质量有直接影响，含水 表4堤岸基础沉降量 量偏小不易夯实，强度不高：含水量偏大，夯筑时出 Table 4 Settlement measurement on embankment 现“橡皮土”而无法夯实，以本工程为例，含水量控 实测沉降量/mm 堤岸换填 制在22%~25%比较合适. 编号 最大 最小 平均 厚度/mm (4)养护条件与强度的增长速率和增长幅度有 12.56 11.32 11.94 1.8 密切的关系，一定的水分是三合土内部进行化学反 13.50 10.30 11.90 1.5 应产生胶结物质的条件，施工后必须进行养护，以免 3 12.88 11.08 11.98 1.6 含水量过快下降 4 11.60 10.13 10.87 1.6 (5)从盐田堤岸实测沉降可以看出，堤岸沉降 5 14.96 12.67 13.81 1.7 量较小（最大沉降仅为19.28mm),说明换填法处理 6 15.80 12.85 14.33 1.7 地基是成功的， 7 16.04 13.15 14.60 1.6 参考文献 8 15.90 13.94 14.92 1.8 [1]中华人民共和国建设部.GB50021一2001岩土工程勘察规范. 9 19.28 17.66 18.47 1.7 北京：中国建筑工业出版社，2002：82 10 18.34 14.60 16.47 1.8 [2]徐攸在.盐渍土地基，北京：中国建筑工业出版社，1993：32 [3]林清华，张永生，方雪松·西藏扎布耶盐湖盐田盐渍土渗水实
从表3看出三合土由于水分的浸入强度有不 同程度的降低．软化系数一般在0∙31～0∙70之间 软化系数的大小与材料的配合比、生石灰的消解程 度、拌和物的均质性有关．对同一种三合土干容重 越大养护时间越长浸水前的含水量越大则软化 系数较大；反之则软化系数较小． 2 现场测定抗压强度 现场取样测定抗压强度的目的在于检查施工质 量了解现场施工的不均质性带来的影响以便寻找 更合理的施工工艺和设计使用强度现场取样尺寸 为●20cm×20cm 的圆柱体配合比全部为2∶1∶7 （体积比）分别采取养护龄期为7d 及30d 的多处 试样测试它们的 rd 和 f m结果见图5图中还给出 了各取样点的实际含水量（质量分数） w． 从图5和图2对比可以看出室内实验和现场 取样实验各种因素相互影响结果基本一致．虽然夯 实干容重 rd 控制值为12∙5～14∙6N·cm －3而实际 要求达到 rd＝14∙5N·cm －3所以施工质量必须严 格控制；现场取样测试值比较分散其原因是施工中 配合比的差异、拌和不均匀、含水量变化、夯实不一 致等原因造成的． 图5 现场取样测定抗压强度．（a） 龄期7d；（b）龄期30d Fig．5 On-site sampling measure of compressive strength on site： （a） age7d；（b） age30d 3 工程实例与探讨 工程实验盐田堤岸四边周长为4∙3km地基采 用三合土进行换填处理配合比（体积比）为2∶1∶7 （石灰∶石子∶盐渍土）按建筑地基基础设计规范［7］ 要求进行分层碾压换填夯筑厚度为1∙5～1∙8m 实际效果达到设计要求．工程完成后现场设置10 个观测站测量沉降量3年间的实测沉降量见表4． 表4 堤岸基础沉降量 Table4 Settlement measurement on embankment 编号 实测沉降量／mm 最大 最小 平均 堤岸换填 厚度／mm 1 12∙56 11∙32 11∙94 1∙8 2 13∙50 10∙30 11∙90 1∙5 3 12∙88 11∙08 11∙98 1∙6 4 11∙60 10∙13 10∙87 1∙6 5 14∙96 12∙67 13∙81 1∙7 6 15∙80 12∙85 14∙33 1∙7 7 16∙04 13∙15 14∙60 1∙6 8 15∙90 13∙94 14∙92 1∙8 9 19∙28 17∙66 18∙47 1∙7 10 18∙34 14∙60 16∙47 1∙8 4 结论 （1） 用三合土换填处理地基改变材料配合比 例特别是石灰剂量对提高后期强度和抗水性能具 有重要的作用． （2） 干容重是决定抗压强度的关键因素因而 夯实对施工质量的影响是决定性的． （3） 含水量对夯筑施工质量有直接影响．含水 量偏小不易夯实强度不高；含水量偏大夯筑时出 现“橡皮土”而无法夯实．以本工程为例含水量控 制在22％～25％比较合适． （4） 养护条件与强度的增长速率和增长幅度有 密切的关系一定的水分是三合土内部进行化学反 应产生胶结物质的条件施工后必须进行养护以免 含水量过快下降． （5） 从盐田堤岸实测沉降可以看出堤岸沉降 量较小（最大沉降仅为19∙28mm）说明换填法处理 地基是成功的． 参 考 文 献 ［1］ 中华人民共和国建设部．GB50021－2001岩土工程勘察规范． 北京：中国建筑工业出版社2002：82 ［2］ 徐攸在．盐渍土地基．北京：中国建筑工业出版社1993：32 ［3］ 林清华张永生方雪松．西藏扎布耶盐湖盐田盐渍土渗水实 第5期 林清华等： 盐渍土改性后在工程中的应用 ·459·
,460 北京科技大学学报 第29卷 验差异性分析·工程勘察，2005(4)：28 [6]孙福，岩土工程勘察设计与施工.北京：地质出版社，1998： [4]郑绵平.青藏高原盐湖.北京：科学技术出版社，1989：384 244 [5]JGJ79一2002建筑地基处理技术规范.北京：中国建筑工业出 [7]GB50007-2002建筑地基基础设计规范，北京：中国建筑工业 版社，2002：8 出版社，2002：34 Engineering application of saline soil after modification LIN Qinghua,LI Changhong,HUO Baoying2),ZHA NG Jiliang,ZHANG Yongsheng,FANG 4) Xuesong 1)Civil and Environmental Engineering School.University of Science and Technology Beijing.Beijing 100083.China 2)Beijing Chemical Defending Command Engineering Institute,Beijing 102205.China 3)Institute of Mineral Resources.China Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China 4)Institute of Foundation Engineering.China Academy of Building Research.Beijing 100013.China ABSTRACI With tabia which is composed of saline soil,lime and crushed stone as an example of backfill engi- neering,a series of experiments of physical and mechanical properties were carried out to investigate the com- pressive strength and contributing factors of tabia.The settlement of the modified saline soil as foundation mate- rial was monitored.The settlement monitoring results show that this tabia replacement method is practical for ground treatment. KEY WORDS saline soil;foundation treatment;replacement method;settlement monitoring
验差异性分析．工程勘察2005（4）：28 ［4］ 郑绵平．青藏高原盐湖．北京：科学技术出版社1989：384 ［5］ JGJ79－2002建筑地基处理技术规范．北京：中国建筑工业出 版社2002：8 ［6］ 孙福．岩土工程勘察设计与施工．北京：地质出版社1998： 244 ［7］ GB50007－2002建筑地基基础设计规范．北京：中国建筑工业 出版社2002：34 Engineering application of saline soil after modification LIN Qinghua 1） LI Changhong 1） HUO Baoying 2）ZHA NG Jiliang 1）ZHA NG Yongsheng 3） FA NG Xuesong 4） 1） Civil and Environmental Engineering SchoolUniversity of Science and Technology BeijingBeijing100083China 2） Beijing Chemical Defending Command Engineering InstituteBeijing102205China 3） Institute of Mineral ResourcesChina Academy of Geological SciencesBeijing100037China 4） Institute of Foundation EngineeringChina Academy of Building ResearchBeijing100013China ABSTRACT With tabia which is composed of saline soillime and crushed stone as an example of backfill engineeringa series of experiments of physical and mechanical properties were carried out to investigate the compressive strength and contributing factors of tabia．The settlement of the modified saline soil as foundation material was monitored．The settlement monitoring results show that this tabia replacement method is practical for ground treatment． KEY WORDS saline soil；foundation treatment；replacement method；settlement monitoring ·460· 北 京 科 技 大 学 学 报 第29卷
