D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.0L.0B 第29卷第1期 北京科技大学学报 Vol.29 No.1 2007年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.2007 盐渍土渗透模型 林清华)李长洪)吴昌群) 张吉良)张永生) 方雪松4) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)北京建工京精大房工程监理公司，北京100037 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 摘要在对盐渍土现场与室内渗水实验结果差异分析的基础上，对西藏扎布耶盐湖盐渍土的渗透性进行了研究。为使所测 渗透系数更能接近实际，提出了用原位渗透实验方法来评价土层垂直渗透性能：利用数学模型得到了计算渗透系数的相应公 式·结合实际工程证明该测试方法和计算公式是可行的· 关键词盐田：盐渍土：渗透实验：数学模型 分类号TU472 岩土中易溶盐含量大于0.3%，并具有溶陷、盐 1.1实验仪器 胀、腐蚀等工程特性时，应判定为盐渍岩土山.我国 (1)采用圆管壁厚为0.3cm,50cm,高度分别 的盐渍土主要分布在西北干旱地区的低平盆地和平 为200cm和260cm,且管内外刷防锈漆两遍，防止 原、华北平原，以及大同盆地和青藏高原的一些湖盆 管壁受到腐蚀：(2)水位测针、温度计. 注地中，不仅地区之间的差异很大，同一地区也有很 1.2实验步骤 大差别②]，盐田堤岸场地土层为第四纪湖相松散沉 原位渗透实验点位于原钻孔渗水实验点附近， 积物、湖泊化学沉积的盐层及盐渍土组成)，盐渍 首先，在实验点附近挖井，深度至地下水位，详 土渗漏问题是盐田建造中重要的工程地质问题，本 细描述地层剖面，并每隔20cm取扰动样测其天然 文结合国家科技攻关项目一西藏扎布耶盐湖卤水 含水量和塑性极限，然后，在钢管周边搭设架子，用 制取碳酸锂精矿工业化实验研究一黄羊滩盐田 人工将钢管贯入预定深度并向管内注入卤水，保持 363万m2晒池建造的工程实例，重点介绍了通过原 100cm水头，测定并记录原始水位和水温，塑料管 上用塑料膜密封防止卤水蒸发，每天定时观测各实 位渗透实验方法及其推导出的计算公式进行盐田渗 验点处渗漏量随时间变化的结果，直至渗漏量趋于 透性评价的合理性和可行性，以了解盐田建设区内 稳定，该法与上述塑料管渗水实验不同之处在于： 土层的渗透性能，并对盐田卤水渗漏量做出准确评 塑料管渗水实验管内无一残留土柱，而原位渗透实 价，为盐田工艺设计提供了必要的数据， 验管内仅除去盐壳部分，残留有150cm土柱，如图1 在西藏扎布耶盐田渗透性测试工作初期，采用 和图2所示 了钻孔渗水实验方法，但由于贯入时的扰动，尤其是 卤水的侧向漫流，使野外观测渗漏量偏高，最大值可 达8.59cmd-1,实验结果远远超出设计允许值，这 直接影响到二期盐田建设的可行性，因此在完成30 个钻孔渗水实验工作后，提出改用原位渗透实 77777 77777 验.该实验模拟工程建设的实际情况，较好地反 777777777 映了场区土层的垂直渗透性，该方法的提出对工程 -50 建设及今后类似盐田建造具有深远意义， 图1塑料管渗水实验简图（单位：cm) 1原位渗透实验方法 Fig.1 Sketch map of well permeability test (unit:cm) 为了实验更能与实际相接近，实验装置共设置 收稿日期：2005-12-22修回日期：2006-05-29 24个渗透实验点，测试结果如表1所示. 基金项目：国家科技攻关项目(No.2001BA602B一02) 作者简介：林清华(1978一)，男，博士研究生：李长洪(1962-)男， 教授，博士生导师盐渍土渗透模型 林清华1） 李长洪1） 吴昌群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） 北京建工京精大房工程监理公司‚北京100037 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 在对盐渍土现场与室内渗水实验结果差异分析的基础上‚对西藏扎布耶盐湖盐渍土的渗透性进行了研究．为使所测 渗透系数更能接近实际‚提出了用原位渗透实验方法来评价土层垂直渗透性能．利用数学模型得到了计算渗透系数的相应公 式．结合实际工程证明该测试方法和计算公式是可行的． 关键词 盐田；盐渍土；渗透实验；数学模型 分类号 TU472 收稿日期：20051222 修回日期：20060529 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‚不仅地区之间的差异很大‚同一地区也有很 大差别［2］．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［3］‚盐渍 土渗漏问题是盐田建造中重要的工程地质问题．本 文结合国家科技攻关项目———西藏扎布耶盐湖卤水 制取碳酸锂精矿工业化实验研究———黄羊滩盐田 363万 m 2 晒池建造的工程实例‚重点介绍了通过原 位渗透实验方法及其推导出的计算公式进行盐田渗 透性评价的合理性和可行性‚以了解盐田建设区内 土层的渗透性能‚并对盐田卤水渗漏量做出准确评 价‚为盐田工艺设计提供了必要的数据． 在西藏扎布耶盐田渗透性测试工作初期‚采用 了钻孔渗水实验方法‚但由于贯入时的扰动‚尤其是 卤水的侧向漫流‚使野外观测渗漏量偏高‚最大值可 达8∙59cm·d －1‚实验结果远远超出设计允许值‚这 直接影响到二期盐田建设的可行性．因此在完成30 个钻孔渗水实验工作后‚提出改用原位渗透实 验［4］．该实验模拟工程建设的实际情况‚较好地反 映了场区土层的垂直渗透性‚该方法的提出对工程 建设及今后类似盐田建造具有深远意义． 1 原位渗透实验方法 1∙1 实验仪器 （1） 采用圆管壁厚为0∙3cm‚●50cm‚高度分别 为200cm 和260cm‚且管内外刷防锈漆两遍‚防止 管壁受到腐蚀；（2） 水位测针、温度计． 1∙2 实验步骤 原位渗透实验点位于原钻孔渗水实验点附近． 首先‚在实验点附近挖井‚深度至地下水位‚详 细描述地层剖面‚并每隔20cm 取扰动样测其天然 含水量和塑性极限．然后‚在钢管周边搭设架子‚用 人工将钢管贯入预定深度并向管内注入卤水‚保持 100cm 水头‚测定并记录原始水位和水温‚塑料管 上用塑料膜密封防止卤水蒸发．每天定时观测各实 验点处渗漏量随时间变化的结果‚直至渗漏量趋于 稳定．该法与上述塑料管渗水实验不同之处在于： 塑料管渗水实验管内无一残留土柱‚而原位渗透实 验管内仅除去盐壳部分‚残留有150cm 土柱‚如图1 和图2所示． 图1 塑料管渗水实验简图（单位：cm） Fig．1 Sketch map of well permeability test （unit：cm） 为了实验更能与实际相接近‚实验装置共设置 24个渗透实验点‚测试结果如表1所示． 第29卷 第1期 2007年 1月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．1 Jan．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．01．003