石灰粉煤灰固化濱海鹽漬土的研究摘要濱海鹽漬土是一種特殊土，具有溶陷、鹽脹，腐蝕等不良的工程特性。本文立足于解決濱海鹽漬土的工程應用，通過大量的室內試驗，對固化鹽漬土的物理性質、強度特性、耐久性、變形特性和固化機理等方面進行了探討。主要有以下內容：濱海鹽漬土的分布及工程特性。分析了石灰、粉煤灰及二灰和SH固土劑固化濱海鹽漬土的機理。本文通過固化鹽漬土工程性質的室內研究，為固化后的濱海鹽漬土在工程方面的應用提供了科學依據。關鍵詞：濱海鹽漬土石灰粉煤灰固化機理ResearchonSolidifiedSalineSoilinInshorewithLimeandFly-ashAbstractInshoresalinesoilwhichhassomebadengineeringproperties,suchascollapse,dilatabilityanderosionandsoon.Basedonmanylaboratorytests,thephysics,strength,endurance,deformationgpropertiesandsolidifyingmechanismofstabilizedSalinesoilanddiscussedinthispaper.Itincludessomeaspectsasfollows:Recogonizingthefeaturesanddistributionofsalinesoilininshore..Analysingsoliditedmechanismofstabilizedsalinesoilmixedlimeandfil-ash,atthemeanwhile,introducethepilotsolidifyingmechanismofSH.agent.Inthisstudy,thetestsofengineeringpropertiesofstabilizedsalinesoilarecarriedout,whichcanbeusethescientificguaidforusingstabilizedsalinesoilasroadengineering.KeyWord:SalineSoilLimeFly-ashsolidifyingmechanism前言1.1選題依據由于目前國內外對與鹽漬土的研究大多數是關于鹽漬土的農業，生態方面的改良，而很少對有對其工程特性以及工程改良方面的研究。鹽漬土是含鹽量超過一定數量的土，在我國主要分布在新疆、青海、甘肅、寧夏、內蒙古等西部區域，在江蘇、山東、河北、天津和遼寧等沿海地區有大面積的濱海鹽漬土存在。濱海鹽漬土主要受海水浸漬沉積海岸，或者海岸退移形成。濱海鹽漬土重要是氯鹽漬土，具有如下的基本特性：①溶解度大；②有明顯的吸濕性，如氯化鈣的晶體能從空氣中吸取收超過本身4~5倍的水分，且吸濕的水分蒸發緩慢；③能使冰點顯著降低。由于濱海鹽漬土具有以上的性質，使得濱海鹽漬土在工程中有很大的危害。鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的統稱。鹽土是指土壤中可溶鹽含量達到對作物生長有顯著的危害的程度的土類。鹽漬土可分為含硫酸鹽為主的松鹽土，包括鈉、鉀、鈣、鎂等的硫酸鹽.氯化物.碳酸鹽.和重碳酸鹽等。鹽類堿土則含有危害植物生長和改變土壤性質的多量交換性鈉，又稱為鈉質土。和含碳酸鹽為主的堿鹽土。其對人類活動造成的危害主要體現在使農作物減產或絕收，影響植被生長并間接造成生態環境惡化，且能腐蝕損壞工程設施，所造成的損失每年達25.11億元。濱海鹽漬土又是占鹽漬土面積的很大一部分。濱海鹽漬土是一種近代淺海沉積物，他是由河流的搬運作用以及洋流、潮汐、海浪等因素共同作用下形成的。它是發展我國農業生產的一項重要的自然資源。所以濱海鹽漬土的改良是一項有著很重大的意義和經濟效益的工作。粉煤灰是火力發電廠燃燒煤炭而排出的爐灰，存儲粉煤灰對周圍環境，水資源有一定的污染，所以對粉煤灰的處理和綜合利用技術在國內外頗受關注。據統計，1995年的排放量達1.2億噸，2000年為1.50億噸，加之多年來陳灰積壓。占用大量耕地，急待綜合利用，變廢為寶。粉煤灰具有自重輕、強度高、壓縮性小等特點，對提高鹽漬土的穩定性十分有利。本文正是基于粉煤灰的優點，同時考慮保護耕地和環境，選用石灰和粉煤灰對濱海鹽漬土進行改良，不僅達到處理濱海鹽漬土的目的，又能合理利用廢棄物—粉煤灰。1.2試驗研究方法：通過大量的室內的實驗的研究分析，對國內外的鹽漬土科研成果進行分析研究。1.3存在的問題：（1）鹽漬土遇水溶陷鹽漬土地區的建（構）筑物在突降暴雨，冰雪融化，山洪等所引起的水災面前顯得那樣的軟弱，這是因為，迄今為止，國內外對鹽漬土的研究偏重于土壤防止鹽漬化方面的農業課題，對其浸水后的工程性質，只有我國鐵道交通系統對路基的處理方面做過一些研究，在國內外也僅見過蘇聯做了一些研究，但蘇聯的鹽漬土是以石膏土及粘性鹽漬土為主，而我過西部地區則以砂石類鹽漬土為主，其透水性大，一遇水浸，水便很快滲流到基礎下面地基中，造成鹽漬土溶陷，使建筑物破壞。因此蘇聯的研究結果和工程處理措施，不能完全適用于我過西部所以到目前為止，我國西部地區的鹽漬土，無論是對其工程特性的研究，還是對工程處理措施的研究，都還是欠缺的。因此，開展對鹽漬土地基遇水溶陷對策的研究，闡明其遇水溶陷的機理，制定鹽漬土地基上的一系列防災措施，這是一項迫在眉睫的戰略任務。（2）高速公路路基裂縫某高速公路路基出現裂縫，裂縫的基本特征是：沿路基走向產生縱向裂縫，裂縫緊靠路肩邊破，再往路里，基本上看不到裂縫或裂縫不明顯，裂縫沿路基基本上是貫通的，路基表面歸結起來主要發育有三類裂縫，其一是凍脹裂縫，在路基表面無規律分布，橫向裂縫多于縱向裂縫，延伸度小，寬度窄，有鼓脹擠壓現象；其二是拉張裂縫，基本上平行發育于路基兩側，距路肩兩側邊坡大約為1m-2m，大部分為1.5m左右，裂縫水平距最大達0.11m，落距達0.04m，此裂縫是路基破壞的主要原因；其三是路基填土邊坡的鼓脹裂縫大部分平行于路面，發育過程介于以上兩種裂縫之間，主要特征為側向鼓出，是第二種裂縫的側面反應。通過現場試驗及理論分析發現，該段路基裂縫出現因為天氣緣故，造成凍脹性破壞的可能性不大。具體說凍脹產生的裂縫應該稱之為裂紋。由于凍脹時土體體積產生膨脹，土體相互擠壓，應力的釋放方向以凌空為主。在這些自由面上土體的擠壓造成體積膨脹，產生隨機的裂紋，并微向上鼓起，且分布均勻細微，很少發生錯位現象，這與事實大相徑庭。因此，該事故的產生與自然因素關系不大。從以上所做的有限工作及現場的實際情況，認為引起拉張裂縫的主要原因有：1）兩側路基在施工時壓實度度不夠，兩側填土不夠均勻，致使兩側填土路基發生不均勻沉降變形，引起拉應力，從而使路基兩側出現拉張裂縫，邊坡發生鼓脹裂縫；2）原路基地面軟地基處理寬度，路基填實以后，兩側軟基下沉，引起回填路基土下沉。由于粘性土為塑性變形。而砂礫層為剛形體，所以引起砂礫墊層發生拉裂縫，下面粘性土僅發生塑性變形；3）鹽漬土的溶蝕性和凍脹性及有害毛細水上升等加速了路基兩側拉張裂縫的活動。（3）鹽漬土地基引起結構破壞新疆油田某住宅小區內有十余棟樓房開裂嚴重，這些樓房沿寬200m，長約100m南白向帶狀分布，帶外同樣結構房屋狀況良好。開裂的樓房一般為4-5層磚混結構，條形毛石基礎，基礎埋深1.6-1.8m，結構按Ⅶ度抗震設防，設置了結構柱并每層設置圈梁。地基承載力一般按150KPa設計，實際承載力可達400KPa以上。結構設計和施工良好。裂縫分布主要集中在內，外縱墻并穿過全梁一直到屋頂。在墻面上大致沿門、窗角伸展，從形態上看屬張拉裂縫（縱墻載重的樓板及層面沉板縫被拉開，最大可達12mm）。其中幾棟曾加固過（基礎外開挖后用鋼筋混凝土滿堂灌包裹，外墻用全梁、構造柱捆起來），但過一年后仍有裂縫發展。硫酸鈉的特點是對溫度變化敏感，易溶，在土層中單體形態多為柱狀，晶蔟多呈纖維狀。硫酸鈉在溫度為32.4?時，溶解度達到峰值，若是溫度從高往低變化，則不論溶解在土中水中的硫酸鈉，還是以粉末狀存在的硫酸鈉，都將吸收10個水分子變成芒硝，這是體積增加，硬度下降。比重由原來的2.68降至1.48。硫酸鈉的富集是由于降水將分界面以上土層中的硫酸鈉溶解并滲到分界面處。而強烈的蒸發使水分出來了而硫酸鈉留下了，如此反復使得硫酸鈉在分界面處富集。而這一富集層又位于持力層上，并且受大氣影響，冬冷夏熱，必然膨脹，模擬實驗也證明這一判斷。而作為對比研究的房屋不開裂區其地層的持力層附近無分界面，也就不存在硫酸鈉富集層。1.4擬定取得成果：①通過對實驗數據的分析，得出對鹽漬土工程特性的正確結論。②論證石灰粉煤灰固化濱海鹽漬土的可行性，固化效果。1.5工作計劃與安排：①對已有資料的詳細閱讀②關于濱海鹽漬土做大量的室內實驗，對起工程特性進行研究，得出結論③整理并編寫初稿，定初稿④實習報告2.國內外研究概況2.1國內外鹽漬土的研究：到目前為止，國內外有關鹽漬土的研究以農業方面（如對植物生長和農田水利等）最為深入，而將其作為基礎材料，對其物理、力學、化學等工程性質的研究尚較缺乏。鹽漬土按地理分布分類有濱海鹽漬土、內陸鹽漬土、和次生鹽漬化三種類型。按含鹽類型分為硫酸鹽漬土、酸鹽漬土和氯鹽鹽漬土。（1）濱海鹽漬土濱海鹽漬土是在濱海低地咸水或海水漲潮內侵的影響下形成。多年來，很多學者研究結論：天津濱海平原區存在的第一海相層埋藏深度2－10cm的分布是至今最后一次海侵的范圍，特別是距今三千年前渤海海灣古西岸，北起趙小莊經造甲城、張貴莊至沙河子一線逐漸東移而形成今日之海岸線，在這濱海沉積物中10－16m深度內儲存有鹽漬地下水，它包括有殘留海水、沿海岸倒灌海水和漲潮沿河口順流上溯內侵海水等，給淹沒土壤留下大量鹽分，在蒸發作用下聚積于土壤表層而形成鹽漬化。在這范圍內的鹽漬土可溶解化學類型與地下鹽水有著極大的一致性，地下水含鹽量大、化學組分以氯化鈉占大多數，反映在土壤溶鹽的化學組成亦表現出氯鹽及鈉鹽占絕大部分，且隨著土壤鹽化程度的增高，氯離子及鈉離子占陰陽離子總量的百分數亦有相應的增高的特點，這是由于氯鹽最易溶解隨毛細管水運移至土壤表層，當溶液濃度增加，土壤中氯、鈉含量也增高。距地面以下0.4m內土壤含鹽量達200－2000mg/100g土由于土壤聚積大量鈉離子，容易吸附水分，其土壤物性是潮濕迂水泥濘不透氣，在干旱季節時又顯現龜裂堅硬，極不利于農作物生長，故耕種少，鹽荒地多。（2）內陸鹽漬土內陸鹽漬土一般是在沖積、洪積或湖積平原地區的地下水受徑流遲緩、潛水離地表近，土壤毛細性好、地下水礦化度較高的自然條件下，在干旱季節時受自然蒸發積鹽于土壤表層而形成鹽漬土。它受地形、地質、水文地質、水動力、土壤和氣候等多方面因素的控制。這類鹽漬土所處地理位置，大都遠離現代海域，不受海水影響，呈島嶼狀分布在廣大農耕區。鹽化土壤溶鹽類型特點較復雜，有硫酸鹽氯化物、蘇打氯化物、氯化物硫酸鹽、氯化物蘇打、硫酸鹽蘇打等類型，鈉離子含量比例明顯低于濱海鹽漬土的含量。因此，由鈉組成的各種鹽類對農作物的危害程度明顯減弱。實地調查反映，農業叫苦鹽的呼聲不高，其主要原因是土壤易溶鹽具有季節變化的特征，一般規律是春秋干旱返鹽，夏季多雨致使脫鹽，平面分布也有擴大或縮小的趨勢，特別是在輕度鹽漬土地區表現較為明顯。（3）次生鹽漬土。它的形成不同于原生鹽漬土和內陸鹽漬土，主要是人類經濟活動的結果，大都與興建農田水利有關，諸如興建平原水庫太高周邊地下水位，或渠系滲透排水不暢，或農田灌水定額過高而導致的一種鹽漬化。它的分布除灌區土壤的次生鹽漬化外，大都伴隨水利工程附近，溶鹽類型也比較復雜，一般不會在土壤中造成鹽分積累而形成的鹽漬化。部分灌區出現的次生鹽漬化可能是灌水定額偏高、灌水下滲引起高礦化咸水水位的急劇上升，使早期未鹽漬化土壤變成鹽土。2.2鹽漬土的類型、分布和狀況2.2.1鹽漬土的類型劃分：（1）硫酸鹽漬土包括內蒙的河套灌區、寧夏銀川平原、甘肅河西走廊、新疆準噶爾盆地。鹽漬上呈連片分布，鹽土面積大，有數千萬畝。鹽土含鹽量高，積鹽層厚，鹽分組成復雜，有氯化物硫酸鹽鹽土，也有硫酸鹽氯化物鹽土。河西走廊的鹽土有大量的石膏和硫酸鎂累積，而寧夏銀川平原則有大面積的龜裂堿化土。（2）碳酸鹽漬土我國東北地區鹽漬土資源的面積約為7.66×106hm2,其中松嫩平原的鹽漬土面積占39.3%,西遼河沙丘平原占30.3%,遼河沖積平原占12.8%,呼倫貝爾盟高平原占9.3%,濱海平原占7.9%,三江平原僅占0.4%而已,20世紀80年代不同轄區所獲的土壤普查結果與之相接近.在上述的鹽漬土資源面積中,其潛在鹽漬土的面積約占34%.在開發利用方面,鹽漬土的耕地面積已由20世紀50年代的占其總耕地面積的21.4%,增加為80年代的37.8%,呈顯著增長之勢。水田灌區土壤普遍脫鹽,作物高產穩產,已屬新型的人工生態系統.在鹽漬土旱作區,農作物亦已普遍持續增產,局部土壤的脫鹽狀況尚不甚穩定,其西部地區的鹽漬化面積呈明顯蔓延之勢，主要原因在于大面積天然草場的土壤鹽漬度加劇,生產力普遍下降。上述中國東北地區鹽漬土資源的面積約占全國鹽漬土面積的7.9%,戰略地位重要,其實現農業可持續發展的開發利用任務仍然十分艱巨。酸鹽漬土我國有長約3000km的海岸線，估計在15米等深線內的淺海與灘涂有2.1億畝。長江口以北的江蘇、山東、河北、遼寧諸省濱海鹽土面積達1500萬畝，灘涂面積則難估計，據江蘇省有關資料報導，該省有灘涂980萬畝。且河口還在不斷地向淺海推進。僅十幾年來，黃河河口年平均推進速度為2.77km，年平均造陸面積為46.33平方公里，即年增6.95萬畝土地。濱海鹽土的特征是整個土體鹽分含量高，鹽分組成以氯化物為主。長江口以南浙江、福建、廣東、廣西、海南等省的濱海鹽土，面積小，分布零星。但也有逐年增加的趨勢。這些濱海鹽土，地處熱帶、亞熱帶、年降雨量大，土壤的淋洗作用強烈，灘地受海潮浸漬而形成濱海鹽土，通過雨水淋鹽逐漸淡化為鹽漬化土壤，1米土體的平均含鹽量小于0.6%，并且受紅樹林生物群落的影響而形成酸性硫酸鹽鹽土，鹽分組成以硫酸鹽為主，土壤呈現微酸性或酸性。浙江沿海，則分布著微堿性濱海鹽土，pH在7.5左右，鹽分組成以氯化物為主。濱海鹽漬土的類型:濱海鹽漬土主要依據土壤中含鹽總量、離子組成等情況以及PH值來劃分的。濱海鹽漬土依據PH值不同可劃分為中性鹽土、堿性鹽土和酸性鹽土。中性鹽土呈條狀分布位于濱海地帶潛水礦化度大于50克/升，表層pH值為7-7.5，含鹽量1.5-2.5%個別可達4%。這種土壤都是光板地，表層有結晶的鹽霜，地表植被稀少，個別隆起的地段生長著零星海棗和堿蓬，處于積累過程。堿性鹽土分布在濱海鹽堿土區半封閉碟形洼地中礦化度在10-50克/升，鹽土表層pH值為8-9，含鹽量為1-1.5%鹽分組成以Cl-為主，含量占陰離子總量的80-90%，主要生長小蘆草、馬絆草、星星草、堿蓬鹽篙等，局部地帶有鹽星的分布。酸性濱海鹽土俗稱堿酸田或返酸田，主要分布在閩、臺、廣東、廣西和海南島等東南沿海地區。返酸田長國含硫豐富的的紅樹林村落的地段上，當紅樹林被海水浸漬死亡后殘體便在沉積物覆蓋下腐爛，在這種地段上，在這種地段上筑堤圍墾開辟稻田就形成了酸性濱海鹽土，這是因為紅樹林群落的殘體經腐解氧化能產生大量的SO42+。濱海重度氯化物鹽土，分布在距海較近的古河道或距海較近的地區，地下水埋深為0.5-1米，礦化度為5-15克/升表層含鹽量為0.6-1%，以Na+K+，Cl-各占陰，陽離子的80-90%植被覆蓋度為70%左右，生長馬絆草、蒿子、堿蔓荊、黃須草等。濱海中度氯化物鹽土，分布在距海較近的地區潛水位在0.5-1米，礦化度為5-10克/升，表土壤含鹽量為0.2-0.4%，Cl—占陰離子總量的70-80%，Na+K+占陽離子的80%土壤經多年淋溶后，含鹽量下降，一般長有蘆葦、馬絆草。濱海輕度氯化物，主要分布在距海較遠的地區，地下水埋深在2米左右礦化度在1-10克/升，根據鹽類組成的不同可以分為輕度氯化物鹽漬土，輕度蘇打型-氯化物鹽漬土，輕度氯化物-蘇打鹽漬土，輕度氯化物-硫酸鹽土。Cl-占陰離子總量的60-70%，Na+K+占陽離子的60%，處于緩慢的脫鹽階段，此類土壤蘇打含量對作物危害遠較氯化物為甚，一般都利用種稻田，絕大部分撂荒，局部地段地表板結呈白色生長小蘆葦，鹽蒿，覆蓋度為50%。濱海鹽漬土的工程地質類型和力學性質:鹽漬土的工程性質是按照渠道邊坡的穩定程度和組成渠道邊坡的土體的滲透性能而確定的，可以分為良好的黏土類、較好亞黏土類、不良亞黏土及粉沙類，湖沼相淤泥質土四種類型下面我門分別描述下各自的性質。1）良好黏土類，黏土是致密塊狀，粘聚力較高的土層，粒徑小于0.005毫米的顆粒占34-50%，其凝聚力C=0.130-0.55千克/厘米2，內摩擦角φ=19°-20°滲透系數K〈0.0412米/晝夜天然濕度較大，為31.6-34.6%。潛水面以上邊破穩定，潛水面以下黏土遇水軟化，抗壓性能減弱。2,內摩擦角φ=18°-25°，滲透系數為K=0.095-0.42米/晝夜，邊坡比較穩定，遇水軟化，比較容易塌方。3）不良的亞沙土和粉沙土亞沙土結構較疏松，粘性較弱，粒徑在0.05-0.005mm的顆粒占50-76%，小于0.005毫米的顆粒占10-17%，微粘性，抗2，內摩擦角φ=22°-31°，滲透系數為K=0.69-1.78米/晝夜，滲透性較強，邊坡不穩定，易成流沙，地震易液化。4）湖沼相淤泥質土，以淤泥質亞黏土為主淤泥質黏土以及淤泥質亞沙土次之。淤泥質黏土干時致密，邊坡比較穩定，滲透性差，遇水軟化，淤泥質亞沙土，淤泥質亞黏土的自然含水率大，具有半流動性和濕陷性，不穩定。2.2.2鹽漬土的分布規律鹽漬土主要分布在內陸干旱、半干旱地區，濱海地區也有分布。全世界鹽漬土面積計約897.0萬平方公里，約占世界陸地總面積的6.5%，占干旱區總面積的39%。我國鹽漬土面積約有20多萬平方公里，約占國土總面積的2.1%。幾十年來，國家投入了大量的人力、財力和物力改造鹽堿地，但依然難以抑制土地的鹽漬化問題。鹽漬土作為一種資源，在我國有80%左右尚未得到利用，大面積鹽漬荒地的開發和灌區土壤鹽漬化的防治，將是解決21世紀我國16億人口糧食問題的重要途徑。尤其是在我國干旱、半干旱地區的利用問題，對農業生產發展，國土治理，生態環境保護等具有極其重要的意義。2.3鹽漬土的改性固化2.3.1在農業方面的研究天津經濟技術開發區，位于渤海之濱的退海之地，總面積為33平方公里。開發區地勢低洼，土壤母質為海積沖1996積物，由于逐漸擺脫海水浸蝕，形成了以氯化物為主的濱海鹽土、草甸鹽土和沼澤濱海鹽土。土壤質地粘重，通透性差，含鹽量高，1米土體平均含鹽量為4.7%，最高達7%，地下水礦化度為100-208g/l。因此城市綠化難度大，投資多，為達到投資少、見效快的目的，就開發區城市綠化工作中如何依靠科學技術改良利用鹽堿土壤，提出幾點看法：（1）抬高地面、暗管排鹽抬高地面可加快鹽堿的淋溶，減少土壤返鹽，從而改善了土壤通透性，有利于栽培植物的生長發育。采用暗管將淋溶下來的鹽份排走，用灰渣、河沙作隔離層，切斷土壤毛細水上升，使土壤的鹽漬化得以治理。（2）客土種植、排鹽治堿客土種植是目前開發區普遍采用的方法，效果好，植物成活率高。但缺點是成本太高，土的質量難以保證，大部分pH值太高。經過客土的綠地又面臨著治堿的難題。因此，在改良措施上，盡可能抬高綠地，加快洗鹽速度的同時，要相對加深盲管深度，加大河砂、灰渣層厚度，不少于20cm，以保證排水暢通，切斷返鹽途徑。還應增施有機肥料，有機肥不僅增加養份，改良土壤結構，增加土壤孔隙，還能減弱鹽份上升積累，增強土壤抗鹽能力。只有采用上述綜合治理措施協調土壤水、肥、氣、熱的關系，才能保證鹽灘綠化質量，有效地控制次生鹽漬化和次生堿化的發生。（3）籍土排鹽、省時省錢本區起步建筑標高為4.1米。在建筑過程中抬高地面的土多屬于建筑廢土或來自郊區的不宜種植土。這類土壤通過搬運、淋溶已使鹽份大大降低，因而土壤在綠化時不需要客土，只需挖槽鋪設盲管排鹽，即可使土壤得到改良。此法由于節省客土費用，同時保證了綠化時間，克服了雨季的影響，從而保證了施工進度。按每年綠化面積10萬平方米計算若將其1/3采用該法，可節省開支57萬元，經濟效益和社會效益都是很可觀的。客土與籍土排鹽相結合可進一步提高經濟效益。具體辦法是將客土綠地挖出的廢土，運至事先鋪好排鹽管地面，即防止了亂倒廢土引起的麻煩，又為下一步綠化節省了大筆開支。（4）原土治鹽、生物在先原土治鹽，生物在先就是因地種植鹽生或耐鹽植物，同樣增加了綠地率。根據觀察，鹽吸菜可生長在潮間帶，生長期達4.5-5個月，地膚和豬毛菜，可生長在潮上帶，而且長勢旺盛。另資料報道，沙棗、紅柳、枸杞、胡楊均能在含鹽10‰左右的土壤生長發育，就連用于保健食品的灌木沙棘也能在含鹽6‰的土壤環境中正常生長發育，有些草類也可在土壤含鹽極高的情況下生長，如蘆葦、紫苑、羅布麻、馬絆草等。目前栽培的草坪，像紫羊茅，它可正常生長在pH8.5、含鹽量6‰的土壤，狗牙根可在pH8.3、含鹽量4‰的土壤中生長良好。還有美國蘭草、多年生黑麥草、剪股穎、馬尼拉等均有較強的耐鹽性。（5）試驗示范、化學改良在鹽堿地改良中，使用化學方法同樣是一種重要的手段，但化學改良需要較高的技術水平和投資，如采用磷石膏、石膏、亞硫酸鈣、黑礬等化學改良劑。應先行試驗、示范，取得科學依據，再因地制宜的大面積應用，以加快重度鹽堿地的綠化。根據報道，磷石膏是生產磷復合肥和重過磷酸鈣的副產品，含有豐富的磷鈣和多種微量元素，并具有較強的酸性，畝施500-1000公斤的磷石膏，能取得明顯的改良土壤和增產效果，將其利用到綠化事業上，也必將加快綠化進程。利用工業廢酸或制成改良劑，對堿化土壤進行處理，同樣可以達到改良土壤，加快綠化的目的。（6）利用風源、豎井排鹽天津開發區土壤為濱海鹽漬土，土體內含有鹽量高，地下水埋深淺，礦化度高，并受海水頂托，嚴重的制約了植物的生長，同時也容易造成土壤的次生鹽堿化。一般鹽堿地多采用淡水壓鹽、洗鹽方式進行處理，而本區淡水奇缺，風力資源卻得天獨厚。所以除了上述幾種措施外，利用風車豎井排鹽是一項十分有效的途徑。實驗證明3級風力可以帶動連式水車每天可提水144-216立方米，4-5級風力達到滿速每天可以提水240-336立方米。可見利用風能豎井是可行的，前景是非常廣闊的。豎井排鹽就是在相應地塊上打30-40m深的水井，通過風車驅動水車地下水提上來，然后將提出的高礦化度水，通過管道輸送到曬鹽地。一眼井有效控制半徑為100-150米，在其控制范圍內的土壤脫鹽非常明顯。利用風車春季提排使地下水的水位普遍降低，相應增加了地下水庫容，提高了淡水的滲入，為雨季土壤脫鹽打下基礎。由于有效的控制了地下水位，減弱了土壤的毛細管水的上升，加之雨季淡水的淋溶，加速了土壤淡化層的形成，為土壤的利用創造了先決條件。另外將豎井提排出的高礦化度水用于曬鹽，20眼井每年可提供排水10萬噸，曬鹽800噸左右。可見利用風源豎井排鹽經濟效益、環境效益和社會效益是明顯的。（7）綜合技術、綠化超前改良利用鹽堿地，是個極其復雜的過程，在方法措施上也是多種多樣的。國家規定本區2010年綠地率不少于30%，而且前綠地面積只占0.076%，還有24.2平方公里尚未綠化。為達到超前綠化的目標，要充分利用本區土地資源和知趣資源優勢，以抗鹽植物為先鋒，以科學技術手段為保證，加快綠化步伐。在潮上帶和潮間帶交匯部種植鹽吸菜和海棗，在潮上帶大面積播種地膚和豬毛草，栽種紅柳、枸杞和胡楊，形成一個植物壓鹽、洼地綠一片、崗地綠成陰的格局。3.濱海鹽漬土的工程特性3.1鹽漬土的物理、力學性質鹽漬土屬于中等壓縮性的土，具有腐蝕、膨脹的特性。3.1.1鹽漬土的特性分析(1)鹽漬土的壓縮性：勘察資料表明，氯（亞氯）鹽漬土中各土層壓縮模量E平均值在4.7-7.2Mpa，屬中等壓縮性土。且氯（亞氯）鹽漬土的壓縮性隨土中含鹽的量的增加而降低。壓縮摸量E指標的變異系數δ大于0.3，表明土的均勻性較差，容易引起建筑物產生不均勻沉降。值得注意的是如果鹽漬土一旦浸水，將變成一種壓縮性更大的軟弱地基。(2)鹽漬土的溶陷性：鹽漬土的溶陷變形分為兩種情況：一是在靜水中的溶陷變形，即水力梯度較小無滲流時（比如小于起始水力梯度），土中部分全部或全部鹽類溶解，導致土體結構破壞，孔隙減小，產生溶陷；二是潛蝕變形，即土中的鹽分和部分土顆粒因水的滲流被帶走而形成的溶陷變形。研究表明潛蝕變形是鹽漬土地基溶陷的主要部分。據勘察資料知，此區域地下水屬潛水，埋深為0.6~1.8之間，水力梯度較小，土體的滲透系數較小，土體溶陷變形主要是無滲流溶陷變形。地下水位以下地層，鹽類溶解只受地溫的影響，由于氯（亞氯）鹽的溶解度對溫度變化并不敏感，可認為不具有溶陷性。而在地下水位以上的土層，其厚度較薄，在外載的作用下，溶陷變形表現不明顯。因此，認為氯（亞氯）鹽漬土在地下水位埋深較淺時不具有溶陷。具有代表性土樣的溶陷性試驗結果，亦表明場地不具備溶陷性。(3)鹽漬土的腐蝕性氯（亞氯）鹽對建筑材料的化學腐蝕：氯（亞氯）鹽對混凝土有腐蝕作用。氯離子能與水泥中的及水泥熟料中的氫氧化鈣鋁酸三鈣反應，大大加速中硅酸鹽的水化速度，同時生成不溶性但氯鋁算鈣或三氯鋁酸鈣。在混凝土硬化以后，過量氯離子的侵入，繼續反應并生成大量的不溶性多水氯鋁酸復合鹽，將產生類似于水化硫酸鈣的膨脹作用，使得混凝土破壞。氯離子對金屬強烈的腐蝕亦屬化學腐蝕，特別是對鋼鐵。在腐蝕過程中，氯離子的主要作用表現在以下三個方面：形成腐蝕電池、加速陽極的腐蝕過程及提高導電率。氯鹽中鎂離子對水泥制品（砂漿、混凝土等）有腐蝕破壞作用，主要是能分解水泥水化物中起骨架作用的鈣，使其發生軟化、粉化、降低強度等；氯鹽中氨離子對鋼鐵有腐蝕作用，主要是通過電化學和化學反應與鐵生成復合鹽；氨離子也對水泥制品腐蝕破壞，其作用原理與作用鎂離子相同。氯（亞氯）鹽對建筑材料的物理結晶腐蝕：物理結晶腐蝕是指具有一定礦化度的水，在毛細作用下，從墻體潮濕一端進入墻體，由暴露在大氣中的另一端蒸發，墻體孔隙中的溶液濃縮后結晶析出。在這一過程中，墻體受到鹽結晶產生的膨脹壓力但這種膨脹壓力隨季節氣溫的差異，及建筑物的干濕狀況的變化而周期性變化，而逐漸破壞建筑物的結構。其破壞位置多發生在水位變化區及干濕交替地帶。(4)鹽漬土的鹽脹分析:鹽漬土的鹽脹性是指土體失水或因溫度降低使得溶解度的降低導致的鹽結晶膨脹，氯（亞氯）鹽漬土，雖然含有少量的硫酸鹽（結晶膨脹倍數為3.1）。但因硫酸鹽含量小于2%，土體并不具有硫酸鹽漬土的脹縮性。而作為鹽漬土中鹽的主要部分的氯（亞氯）鹽（結晶膨脹倍數1.3）在地下水位埋深較淺且土體含水量不變的條件下，鹽漬土的脹縮變形僅由溫度變化決定，即僅與環境溫度影響深度有關。根據氯（亞氯）鹽對溫度變化不敏感特征及薄。可以判斷地基土在外荷載作用下脹縮變形并不明顯，即認為地基土體無鹽脹性。鹽脹作用主要產生在硫酸鹽漬土地區，而在硫酸鹽中以硫酸鈉產生鹽脹作用最為強烈，硫酸鈉的溶解主要受溫度控制，在34.2℃以下時，溶解度隨溫度升高而增大，無水硫酸鈉吸收10個水分子而變為芒硝晶體，體積增大1.8～3.1倍，并產生約400kPa的膨脹力；溫度高于34.2℃時，溶解度下降，晶體脫水變為粉末，土體破壞后呈松軟潮濕狀態，土體強度降低。由于土體地溫隨氣溫變化，硫酸鹽反復產生脹縮和相變。路基土則出現鹽脹的累積性和不可逆轉性等特點。特別是地下水位淺的低洼地段，鹽脹作用就可明顯表現出來，地面鼓脹開裂的現象最為嚴重。為此，正確評價鹽漬土的含鹽性質及Na2SO4的含量非常重要。路基土鹽類以成鹽存在于土中，在土的易溶鹽含量分析中，一般則采用土水比1：5的浸出液，測得的離子含量必須進行成鹽計算，才能合理地評價出Na2SO4的含量。浸出液中測得的陽離子主要有Na+、Mg2+、和Ca2+，陰離子主要有Cl-、SO42-和CO32-.各種離子的結合，一般按上列順序進行。可溶鹽中鈉鹽最為活躍，以鈉離子結合原則為例可分為：當鈉離子<氯離子時，首先全部鈉離子與氯離子生成NaCl，不可能有Na2SO4的生成。當氯離子<鈉離子<氯離子+硫酸根離子時，首先鈉離子與氯離子結合，生成NaCl。剩余的鈉離子則生成Na2SO4。當鈉離子>氯離子+硫酸根離子時，首先鈉離子與氯離子、硫酸根離子結合生成NaCl、Na2SO4，多余的鈉離子和碳酸根離子結合生成碳酸鈉。按上列計算法則，就能較準確地計算出Na2SO4的含量，同時就可以合理地判定鹽漬土的鹽脹性。如果簡單地將所有鈉離子和硫酸根離子的含量相加來判定鹽漬土的鹽脹性，其結果將是Na2SO4的百分含量偏大，鹽脹作用增高，就會使公路工程的投資增加，造成不必要的損失。(5)鹽漬土的凍脹分析：受外界和其他因素的影響，土體中的水分超過一定數量時，凍結土層體積增大，使土體整體或局部膨脹，出現結構變形的現象，稱之為凍脹。(6)鹽脹凍脹對比分析：凍脹與鹽脹二者既有相同之處，也有根本的區別。相同之處：都產生于低溫季節，都是土壤上部的混凝土面上翹而導致破壞。不同之處：凍脹多半是將土體向上隆起，而鹽脹大多數是將土體頂松體積膨脹向上隆起；凍脹在氣溫零度以下的寒冷冬季里發生，而鹽脹則是地溫在零度以上的秋冬季交替季節就可發生；從密實度和地下水位觀測可知，土壤的干容重較大時，凍脹比鹽脹要弱，干容重小時，較鹽脹強；含鹽量均等時，土壤干容重愈高，鹽脹量愈大；地下水位高時，凍脹較鹽脹強，地下水位低時，凍脹較鹽脹弱。3.2影響鹽漬土的工程性質的因素濱海地區鹽漬土的形成過程現代積鹽過程

這是形成各種現代鹽漬土的最主要的一種成土過程。土壤的成土母質都含有鹽分，土壤中的鹽分溶于水，并隨著水的運動而運動，因此地表水和地下水也都含有可溶鹽類。由于干旱及半干旱氣候的影響，在強烈的地表蒸發作用下，通過土壤毛管水的運行向地表或表層土壤累積，這是土壤積鹽過程最普遍的形式。由于水的搬運作用，鹽漬土便多半分布在地形低洼，地下水位高，地表和地下徑流匯聚，出流不暢的地方。根據鹽漬化成因作用，土壤積鹽過程，可分為以下幾種情況。

1)海水浸漬影響下的鹽分累積過程。鹽分主要來自海水，積鹽過程先于成土過程是其獨有特點。

2)地下水影響下的鹽分累積過程。積鹽強度首先取決于地下水埋藏深度與礦化度，同時也受氣候條件與土壤性質的影響。其特點是土壤表層積鹽明顯，心底土鹽分含量自上而下遞減。一般多發生在干旱、半干旱地帶的河流沖積平原、洪積沖積扇下部扇緣，地下徑流緩慢，季節地下水位高于臨界深度的地方。

3)地下水和地面漬澇水影響下的鹽分累積過程。除地下水的作用外，地面漬澇水也明顯地影響積鹽過程，其特點是土壤鹽分的表聚性特別強，地表有極薄的積鹽層并富含氯化物。

4)地面徑流影響下的鹽分累積過程。礦化的地表徑流，在強烈蒸發作用下，鹽分聚積地表而形成沒有地下水參與的現代鹽漬土。在鹽漬土的形成過程中，生物作用對成土過程的發展有著重要影響。從土壤的發生和演變來說，地質淋溶過程(所謂的地質大循環)只是形成了成土母質；生物作用，把有機物質在土體中不斷合成和分解的作用(所謂生物小循環)，才形成了具有肥力特征的土壤。在不同地質年代，從低等植物苔蘚、藻類到高等綠色植物木本植物、裸子植物、草本植物等植被的不斷進化，土壤肥力也有了更大的發展。只有在生物進化的基礎上，才使大循環中釋放出來的養分在新的基礎上不斷地進行著物質的運動和轉化，使營養元素產生了無限利用的可能性。鹽分的大量增多，則可能引起生物小循環的減弱，使成土過程停頓或退化。人類對土壤發育和演變的影響，在于改變諸成土因素的對比關系，使成土過程向著符合人的需要的方向發展。以濱海鹽土為例，土壤發育于海浸的沖積母質上，河流挾帶大量泥砂在河口沉積，當淤高到一定程度，由于降水的淋溶作用，沉積層表層鹽分逐漸降低，于是耐鹽微生物和鹽生物開始生長發育，同時也便開始了成土過程，即脫鹽和肥力發展過程。這一過程必須以脫離海水的影響為前提，而以生物的作用為主導因素。母質地形和氣象等條件，可以延緩或加速成土作用。人類的生產活動，如筑堤圍海、灌溉排水、耕作栽培等則可以加速土壤的脫鹽和肥力發展過程。實質就是土壤的熟化過程。（2）工業堿渣的形形成過程：：天津市塘塘沽區,曾經有一一座占地3.5平方公里里、高17米的堿渣山山。這是天天津堿廠自自1917年以來,每年排渣渣堆積形成成的土具有有特殊的剖剖面構型。典典型堿土的的剖面形態態為E-Bttn-Bzz-C型。表層層為淋溶層層（E），厚20—25厘米，有時時僅幾厘米米，一般是是灰色或淺淺灰色，片片狀或鱗片片狀結構。淋淋溶層之下下是堿化層層（Btn），又稱稱柱狀層，比比淋溶層厚厚度大，但但變異很大大，一般呈呈褐色或近近于褐色，有有時為油黑黑色，很緊緊實，為圓圓頂形的柱柱狀結構，這這是由分散散的粘粒經經過長時期期向下移動動而形成的的。在柱狀狀頂部常有有一薄薄的的白色SiO。（3）西西部地區鹽鹽漬土的形形成過程：：西北地區區鹽漬土的的形成是自自然和人為為多方面因因素綜合作作用的結果果。自然因因素中包括括氣候、土土壤、地形形和地下水水等，人為為因素包括括引水灌溉溉和排水狀狀況等，引引發并主控控著地下水水位升降、水水土中鹽份份的轉移、分分配和積脫脫鹽狀態。在在西北地區區的不同地地域，鹽漬漬土的形成成特點也有有所差異。西北地區鹽漬土，其共性主要是：1)該區地處大陸性氣候區，干旱多風，降雨稀少，蒸發強烈，蒸發量為降雨量的5～10倍以上，是我國最干旱的地區。這類氣候因子為土壤可溶性鹽份的積累創造了先決條件。2)區內普遍發育著不同程度鹽化的草甸土，其成土母質是在干旱氣候條件下的巖石風化并經河流搬運沉積而成。這類沉積物未經充分的天然淋洗作用，通常含有較多的可溶鹽。沉積物大多質地較輕，結構疏松，孔隙度較大，毛細管性能較強，十分利于地下水垂向運移，并攜帶可溶鹽向上覆的土壤層中運移聚集。3)在地形、地貌上，該區除青海外均處于我國由東往西形成的3個地形階梯的第二個階梯中，其間有天山、秦嶺等大山系，平均海拔1000～2000m；在地質構造上多以斷陷盆地和高原景觀存在，其周邊被高山、高地圍限，而盆內則是宏闊、平坦的沖積平原。山區降水和冰雪融水約有35%～45%入滲地下，并與地表徑流一起流入盆內補給地下水。盆地低洼地區成為地表、地下徑流的匯水聚鹽區。從盆地周邊至盆內中部土壤含鹽量、含鹽土層厚度和地下水溶解固體量均漸次增高，這種規律性在新疆的塔里木盆地、準噶爾盆地，青海的柴達木盆地尤為明顯。盆地內部形成大陸鹽化潛水和廣布的鹽漬土以及鹽湖。4)地下水埋藏較淺的1～2m，較深的3～10m，富含較高的可溶鹽分，大多不能飲用。在地下徑流滯緩帶，地下水溶解固體量為最高。當地下水位升高，蒸發作用強烈，則帶到土壤層中的鹽份相對增多，反之則低。上述諸因素的交叉和綜合作用是鹽漬土形成和廣泛發育的原因。西北地區鹽漬土形成特點亦存在差異。按其差異性可將其分為內陸干旱區鹽漬土(包括新疆、青海柴達木、甘肅河西走廊、內蒙古西部地區)和黃河中上游半干旱區鹽漬土(包括青海、甘肅東部、寧夏、內蒙古河套地區和陜西)兩個分布區。內陸干旱區的農業灌排方式以內引內排為特點，鹽分隨水遷移和分異，最終無排泄出路，必然造成上游脫鹽、下游積鹽，灌區脫鹽、排泄區積鹽的格局，因此，西北地區鹽漬土絕大多數分布在內陸干旱區。例如，新疆土壤含鹽量之高，鹽漬土類型之多和分布范圍之廣均屬世界罕見。黃河中上游半干旱區由于黃河及其支流流經該區，提供了良好的水源條件，故引黃灌溉發展農業生產歷史悠久。20世紀20年代，陜、甘、寧、蒙修建了引水灌溉工程，但忽視排水，導致了次生鹽漬化。深刻的教訓使人們開始重視灌排結合，修筑引渠、排溝系統工程。該區灌排方式以外引外排為特點，灌溉淋溶鹽份排向黃河，對灌區而言是良性循環，對黃河則是危害。半干旱區鹽漬土開發利用的人為干預和影響的力度遠高于干旱區。4.濱海鹽鹽漬土的改改性與利用用研究4.1石石灰改良鹽鹽漬土石灰固土機理石灰是一種很常常見的建筑筑材料，主主要用于粉粉刷、砌筑筑砂漿、土土的處理方方面。石灰灰基材料具具有成本低低、施工方方便、性能能穩定等優優點。石灰灰作為一種種典型的氣氣硬性膠凝凝材料，主主要成分是是由碳酸鈣鈣煅燒而得得到的氧化化鈣。石灰灰與土的相相互作用，在在初期，主主要表現在在土的團結結、塑性強強度和耐久久性。一般般認為，石石灰加入土土中，主要要發生以下下反應：（1）離子交換作用用石灰溶于水中容容易離解成成Ca2+和OH—離子，Ca2+與土中中的低價K+、Na+等陽離子子進行交換換反應。這這種離子交交換反應的的結果導致致土的分散散性、濕坍坍性、粘附附性和膨脹脹性的降低低。這個反反應過程是是隨著Ca2+在土中中擴散而逐逐漸進行的的，并在初初期進展迅迅速。鹽漬漬土中鹽分分以及周圍圍的堿性溶溶液環境會會抑制離子子交換反應應，進而影影響早期強強度的形成成。（2）氫氧化鈣的結結晶反應石灰中加入土中中后，氫氧氧化鈣溶解解于水，形形成Ca(OOH)2的飽和溶溶液，此石石灰消解過過程產生大大量的熱，隨隨著水分的的蒸發和石石灰土反應應的進行，特特別是石灰灰摻入量較較大時，有有可能引起起水中溶液液的過飽和和。Ca(OOH)2晶體即從從過飽和溶溶液中析出出，從而產產生Ca(OOH)2的結晶反反應，其反反應式可用用下式表示示：CaO++H2O→Ca(OOH)2Ca(OOH)2+nH2O→Ca(OOH)2˙nH2O此反應使Ca((OH)22由膠體逐逐漸成為結結晶體，這這種晶體相相互結合，并并與土顆粒粒結合起來來形成共晶晶體，把土土粒膠結成成整體，晶晶體的Ca(OOH)2與無定形形的Ca(OOH)2相比，溶溶解度幾乎乎減小一半半，因而促促使石灰土土強度和水水穩定性有有所提高。（3）氫氧化鈣的碳碳酸化反應應氫氧化鈣吸收水水分和二氧氧化碳可以以生成不溶溶于水的碳碳酸鈣，其其化學反應應式為：CCa(OHH)2+CO2+nH2O→CaCOO3·（n+1）H2O碳酸鈣具有較高高的強度的的水穩定性性，它對土土的膠結作作用使土得得到加固，由由于CO2從混合料料的孔隙滲滲入或隨雨雨水滲入，在在試樣表面面碳酸化后后形成一層層硬殼，從從而阻止CO2的進一步步滲入，因因此，Ca(OOH)2的碳酸化化是相當長長的一個過過程，只能能是提高固固化土后期期強度。4.2水水泥改良鹽鹽漬土利用水泥來穩定定土的過程程中，水泥泥、土和水水之間發生生了非常復復雜的作用用，主要是是水泥自身身的凝結硬硬化作用和和水泥水花花產物如Ca(OOH)2與土之間間的物理化化學作用從從而使土的的性能發生生了明顯的的變化。（1）水泥自身的凝凝結硬化作作用硅酸三鈣(3CCaO·SSiO2)：在水泥泥中含量最最高（占40%—45%），是決決定強度的的主要因素素。2（3 CaO?SiOO2）+6HH2O→3CaaO?2SiOO2?3H2O+3CCa(OHH)2硅酸二鈣(2CCaO?SiO2):在水泥中中含量第二二（占30%--35%），它主主要產生后后期強度。2（2CaO?SiiO2）+4H2O→3CaO?2SiOO2?3H2O+Caa(OH))2鋁酸三鈣（3CCaO?Al2O3）:約占水泥泥重量的6%，其水化化速度最快快，能促進進早凝。3CaO?All2O3+6H2O→3CaO?Al2O3?6H2O鐵鋁酸四鈣(44CaO?Al2O3?Fe2O3):約占水泥泥重量的10%，能促進進早期強度度。4CaO?AAl2O3?Fe2O3+2Caa(HO))2+10HH2O→3CaO?Al2O3?6H2O+3CCaO?Fe2O3?6H2O硫酸鈣(CaSSO4)：雖然在在水泥中只只含4%，但它與與鋁酸三鈣鈣一起與水水發生反應應，生成水水泥桿菌。3CaSO4++3CaOO?Al2O3+32HH2O→3CaOO?Al2O3?3CaSSO4?32H2O水泥固化土中，由由于水泥用用量少和土土與之爭水水的緣故，使使得水泥的的凝結硬化化速度減慢慢，水泥含含量低時，水水泥水化產產物孤立分分布與土中中；隨著水水泥含量的的增加，水水泥水化產產物的連續續性增強，固固化土的結結構強度增增大。2．水泥水化產物物與土之間間的作用水泥的主要水化化產物生成成后，自行行硬化形成成水泥石，而而部分水化化產物如Ca((HO)22則可能與與土相互作作用，這種種作用主要要包括：離子交換及團粒粒化作用水泥水化過程中中產生的Ca2+可以與與粘土顆粒粒表面雙電電層中的K+、Na+等離子發發生離子交交換作用，因因而使雙電電層厚度減減小，使粘粘土顆粒之之間的距離離減小，相相互靠攏，導導致土的凝凝聚，從而而改變土的的塑性，使使土具有一一定的強度度和穩定性性。硬凝反應隨著水泥水化反反應的深入入，當溶液液中析出大大量的Ca2+的數量超過過上述離子子交換的需需要量后，則則在堿性的的環境中與與粘土礦物物的部分SiO2和Al2O3發生火山山灰作用，生生成不容于于水的穩定定的硅酸鹽鹽產物。碳酸化作用水泥水化物中的的游離Ca(OOH)2不斷的吸吸收水中的的HCO3-和與空氣氣中的CO2作用生成成碳酸鈣：：Ca((OH)22+CO2→CaCOO3+H2O這種反應能進一一步提高上上的強度。水泥泥固化土初初期，依據據水泥水化化產物在土土空隙中的的填充作用用和Ca(OOH)2與土之間間的物理化化學作用，使使土的物理理學性質得得以初步改改變；隨著著水泥水滑滑產物的結結晶硬化，水水泥穩定土土的結構充充分形成，并并具有顯著著的強度。4.3電石灰灰改良鹽漬漬土電石灰是化工企企業以電石石為原料生生產化工產產品的副產產品，它是是用水法排排放的，由由流動狀態態進入瀝水水池，瀝水水后呈塑性性狀態，挖挖出存放或或直接排放放到儲灰場場，大面積積自然脫水水。由于生生產電石的的原材料化化學成分、生生產工藝等等種種原因因，各地產產生的電石石灰成分含含量不盡相相同。經廠廠家定量分分析表明，主主要成分是是Ca,以Ca（OH）2和CaCOO3混合形式式存在，雜雜質中的有有毒物質砷砷As、氰CN含量低于GB122502--90國家規定定的污染控控制標準，為為安全利用用電石灰提提供了可靠靠依據。電石灰和和消石灰在在性質上基基本一致，都都以Cao、MgO為主要成成分存在，經經工地試驗驗室多次檢檢測，含量量在50~556%之間，通通過試驗知知道，電石石灰有較好好的活性，對對土有較好好的膠結性性能，可形形成強度，一一定劑量的的電石灰土土的強度可可滿足公路路施工技術術規范中的的石灰穩定定土要求的的指標，低低液限粉土土7天抗壓強強度較低，低低液限粘土土7天抗壓強強度較高，但但較同劑量量的石灰要要低，適宜宜做等級較較低的公路路底基層或或高速公路路作為路床床改善土替替代石灰用用（塑指較較高的粘土土可用于高高等級公路路的底基層層），滄黃黃高速公路路路床均用用電石灰土土改善的，CBR值由素土4~6%提高到40~660%,挖驗具有有很高的強強度，路基基彎沉值在在40~770（0.011mm）。4.4SH固固化劑改良良鹽漬土在探索高分子材材料的固土土機理方面面，西安公公路學院在在八十年代代初期就成成立了以張張登良教授授為首的化化學加固土土科研組，研研究了脲甲甲醛和高分分子合成樹樹脂的加固固土原理，從從化學成分分、分子結構構及生成的的反應物等等方面進行行了理論分分析，同時時指出還應應從微結構構、顆粒形形態、孔隙隙形狀、膠膠結形式、現現場試驗等等方面做進進一步研究究。高分子子化合物和和其它的土土質加固材材料相比，發發展歷史較較短，其開開發應用正正處于發展展階段。高高分子被認認為是功能能性材料，水水溶性高分分子材料更更具有應用用簡便的突突出特點，無無疑具有廣廣闊的應用用前景，自自上世紀八八十年年代代以來，隨隨著微觀結結構測試、微微量成分檢檢測和圖像像處理數字字化技術的的不斷發展展，無機材材料固化劑劑、離子材材料固化劑劑和高分子子材料固化化劑固化巖巖土體的微微觀結構和和固化機理理研究得到到了長足的的發展，以以黃土、膨膨脹土、軟軟土等方面面的研究成成果較多，值值得借鑒。從固沙沙、固化黃黃土、固化化鹽漬土的的試驗結果果來看，SH固土劑的的高分子材材料與土顆顆粒間發生生了復雜的的電化學作作用，螯合合作用，吸吸附作用合合絮凝作用用。SH固土劑的的主要成分分是聚乙烯烯醇，聚乙乙烯醇類化化學材料的的分子鏈上上含有大量量羥基、羧羧基等，因因而具有良良好的水溶溶性，它具具有良好的的成膜性、粘粘聚力，作作為土體穩穩定劑已廣廣泛使用。將SH固土劑摻入土中，它與土顆粒發生一系列的物理化學反應，脫水干燥后抗壓形成粘彈性的長鏈狀絲狀膜，且這種物理化學反應是不可逆的，從而將土顆粒牢固的粘結成整體，形成空間網狀結構，大大提高了固化鹽漬土的浸水強度。從聚聚乙烯醇固固化土體的的過程和效效果看，主主要表現在在以下兩方方面：1）凝聚作用。聚聚乙烯醇溶溶液加入土土體中后，改改變了粘土土顆粒的界界面形態，由由于離子型型的聚乙烯烯醇與負電電荷的粘土土顆粒界面面不相排斥斥，聚乙烯烯醇的羧基基團與粘土土表面硅酸酸鹽層中的的氧形成氫氫鍵并牢固固吸附與粘粘土顆粒表表面，形成成聚乙烯醇醇的第一個個分子膜，從從而使粘顆顆粒表面由由親水性變變未憎水性性，并通過過范德華力力而凝聚。2）團粒化作用。當當利用聚乙乙烯醇加固固土體時，未未吸附的聚聚乙烯醇在在粘土顆粒粒間建立架架橋，同時時，粘土顆顆粒與聚乙乙烯醇的粘粘結力以及及聚乙烯醇醇相互間的的粘結力也也都增大，從從而形成了了團粒，土土顆粒間的的水穩定性性得到改善善。上述認識主要是是基于理論論分析和部部分測試結結果，其正正確與否還還需要綜合合利用各種種現代化分分析測試技技術，從高高分子材料料與土顆粒粒形成的共共聚體結構構以及其受受力機理等等方面進行行深入研究究。同時應應用物理化化學的理論論從膠體顆顆粒與粒子子的反應等等方面入手手，研究土土顆粒表面面電化學特特征及其化化學表現，與與微觀結構構測試結果果互為補充充，進一步步探索高分分子材料的的固土機理理，改進高高分子材料料固土劑。4.5工工業礦渣改改良鹽漬土土工業廢渣包括粉粉煤炭、煤煤渣、粒化化高爐礦渣渣、鋼渣、冶冶金礦渣及及煤矸石等等，其中粉粉煤灰、粒粒化高爐礦礦渣、煤矸矸石合稱為為三大工業業廢渣。目目前在公路路工程中最最常用的是是粉煤灰、粒粒化高爐礦礦渣、煤矸矸石、磷石石膏等。（1）粉煤灰粉煤灰（Flyash）是火力力發電廠排排放的廢渣渣，呈灰色色或淺灰色色粉末，屬屬于火山灰灰質活性材材料。它含含有較多的的活性氧化化硅、氧化化鋁，它們們與氫氧化化鈣在常溫溫下起化學學反映生成成穩定的水水化硅酸鈣鈣和水化鋁鋁酸鈣。這這些成分有有助于混合合料的硬化化，增加強強度。我國目前前粉煤灰產產量很大，全全國年產量量達5000萬噸以上上，公路工工程這里用用粉煤灰筑筑路，既能能變廢為寶寶減少污染染，又能就就地取材解解決路用材材料缺乏，并并能提高路路面質量，所所以得到廣廣泛利用。粉粉煤灰目前前在道路工工程中的應應用如下：：1）可以在硅酸鹽鹽水泥中加加入適量的的粉煤灰制制成粉煤灰灰質硅酸水水泥。2）用做水泥混凝凝土路面的的摻合料，節節省水泥用用量。3）用做瀝青混凝凝土路面的的摻合料。4）用粉煤灰加水水泥或石灰灰穩定砂礫礫做路面基基層、底層層以及墊層層。5）拌制建筑砂漿漿，代替部部分石膏效效果好。6）粉煤灰與粘土土燒結粉煤煤灰磚用于于建筑工程程中。7）適用于手化學學侵蝕水泥泥混凝土及及灌漿，泵泵送水泥混混凝土。（2）冶金礦渣集料冶金礦渣渣（grauunlattedbbiasttfurrnaceeslaag）是指高高爐中熔煉煉生鐵過程程中礦石、燃燃料及近助助溶劑中易易溶硅酸鹽鹽化合而成成的副產品品。冶金礦礦渣可分為為黑色金屬屬冶金礦渣渣和有色金金屬冶金礦礦渣。這些些冶金礦渣渣從熔爐中中排出后，在在空氣中冷冷卻或水淬淬，形成一一種堅硬的的材料，礦礦渣的力學學強度較高高，通常極極限抗壓強強度在50MPPa以上，高高者可達150MMPa，相當于于石灰石、花花崗巖的強強度，磨耗耗率、硬度度均符合道道路用材料料性能的要要求。所以以冶金礦渣渣集料目前前廣泛應用用于水泥混混凝土、瀝瀝青混凝土土路面的基基層材料，也也可作為修修筑水泥混混凝土或瀝瀝青混凝土土路面的集集料。（3）煤矸石煤矸石（coallganngue）是采煤煤過程中產產生的廢石石，排放量量大。我國國是世界上上主要的產產煤國之一一，原煤產產量在6億噸以上上，煤矸石石年放量在在1億噸以上上，比粉煤煤灰和冶金金礦渣年排排放量的總總和還多。煤矸石在在工程中的的應用：煤煤矸石的成成分類似于于粘性土，因因此，易用用堿性材料料，最好配配以火山灰灰加以穩定定。所獲材材料通常可可用作二級級及二級以以下公路路路面的基層層或底基層層。（4）磷石膏磷石膏（phossphoggypsuum）是合成成洗衣粉廠廠、磷肥廠廠等制造磷磷酸時的廢廢渣，它是是用磷石或或含磷灰石石和硫酸反反應而得的的產物之一一。全世界界每年排放放的磷石膏膏高達1.5億噸以上上。磷石膏的的作用除了了可以用它它生產建筑筑石膏及制制品外，半半水磷石膏膏和二水磷磷石膏同石石灰、水泥泥、粉煤灰灰等結合料料共同作用用形成性能能更好的穩穩定土結合合料，用于于道路工程程的基層。4.6粉煤灰灰改良鹽漬漬土粉煤灰是以煤為為燃料的火火力發電廠廠排出的一一種工業廢廢料，國外外稱作“飛塵”“磨細燃料料灰”。粉煤灰灰的密度較較小，通常常在1900～24000kg/mm3左右，松松散密度為為600～10000kg/mm3左右，比比表面積在在2700～35000cm2/g高鈣粉煤煤灰密度較較大,一般為25500kgg/m3，松散容容量為800～12000kg/mm3。粉煤灰灰的顆粒組組成是影響響粉煤灰質質量的主要要因素。粉粉煤灰的化化學組成主主要是氧化化鈣、氧化化鋁，兩者者總含量可可達%60以上，其其活性取決決于AlO3、SiO2的含量。粉煤灰加固土的的物理和化化學反應，有有別于混凝凝土的硬化化機理。粉粉煤灰的水水解和水化化反應是在在具有一定定活性的介介質——鹽漬土的的圍繞下進進行的，相相比之下，粉粉煤灰土的的強度增長長較混凝土土要慢得多多。（1）粉煤灰的水解解和水化反反應粉煤灰遇到水后后，其顆粒粒表面的礦礦物很快與與水發生水水解和水化化反應，游游離出活性性的SiO2和Al2O3,生成Ca(OOH)2、水化硅硅酸鈣、水水化鋁酸鈣鈣、水化鐵鐵酸鈣等化化合物。它它們均為水水硬性化合合物，包裹裹在粉煤灰灰玻璃體的的表面，并并逐漸形成成結晶體，對對土體中的的顆粒進行行膠結。（2）離子交換和團團粒化作用用鹽漬土中含量最最多的SiO2與土中的的水形成硅硅酸膠體，其其表面有Na+或K+和粉煤灰灰顆粒表面面攜帶的高高價Fe2+、Mn2+、Mg2+等進行行當量吸附附交換，使使較小的土土顆粒形成成較大的土土團粒。由由于其產生生了很大的的比表面能能，可以促促使較大的的土團粒進進一步聯合合，形成水水泥土團粒粒結構，并并封閉各土土團粒的空空隙，彼此此之間形成成較強的聯聯結，使土土體的強度度進一步提提高。（3）碳酸化作用粉煤灰水化物中中游離出來來的Ca(OOH)2能吸收水水中的空氣氣和CO2發生碳酸酸化反應：：Ca((OH)22+CO2→CaCOO3+H2O上述反應生成不不溶于水的的CaCOO3，使粉煤煤灰土的強強度小幅緩緩慢增長。如如果粉煤灰灰和軟土的的攪拌越充充分，混合合越均勻，則則粉煤灰土土的強度的的離散性就就越小，加加固土宏觀觀的總體強強度也會越越高。（4）凝硬反應分析上述機理發發現，粉煤煤灰的水解解和水化反反應是離子子交換和團團粒化作用用、硬化反反應及碳酸酸化作用的的基礎，決決定著反應應的進程。而而離子交換換和團粒化化作用雖然然決定著粉粉煤灰加固固土的強度度，但是，它它們卻封閉閉了土團粒粒之間的空空隙，阻礙礙了空氣和和水在其中中的運動，從從而導致粉粉煤灰的硬硬凝反應和和碳酸化作作用的減慢慢。因此，粉粉煤灰加固固土的后期期強度，特特別是90d以后的強強度不可能能再增加很很多。4.7石灰粉煤煤灰聯合固固化鹽漬土土原理分析析4.7.1顆粒粒分析試驗驗為了分析二灰固固化濱海鹽鹽漬土的機機理，先從從顆粒分析析試驗入手手，從試驗驗結果反推推原因，粉煤灰的顆粒組組成是影響響粉煤灰質質量的主要要指標，同同時也影響響著二灰固固化濱海鹽鹽漬土和SH二灰固化化濱海鹽漬漬土的性能能，文中對對素土、12種配合比比的二灰固固化土和4種SH二灰固化化土進行了了顆粒分析析試驗，試試驗結果見見表4-1，顆粒曲曲線如圖4-1所示。圖4-1顆分曲曲線表4-1固化鹽鹽漬土顆粒粒分析試驗驗結果固化土類型固化劑用量顆粒組成（mmm）0.074～00.03880.038～00.01660.016～00.0088≤0.008素土無22.738.318.320.7二灰固化土6%+6%26.741.615.016.712%+12%%35.047.76.311.018%+18%%28.366.75.00.06%+12%25.046.711.616.712%+24%%25.018%+36%%21.766.012.30.06%+18%21.753.311.713.312%+36%%21.770.08.30.018%+54%%25.072.03.00.06%+24%28.343.414.314.012%+48%%26.718%+72%%30.0SH二灰固化土12%+12%%+3.00%33.063.010.70.012%+24%%+3.00%32.753.314.00.012%+36%%+3.00%37.748.314.00.012%+48%%+3.00%39.345.015.70.04.7.2二二灰固化機機理由試驗可知，固固定二灰的的比例，不不斷增大兩兩者的含量量，0.0774～0.0388mm的顆顆粒不斷增增多