浅议如何做好特殊土地区的渠道防渗工作

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【摘要】我国（尤其是西部地区） 广泛分布着特殊土（ 盐渍土、 膨胀土及湿陷性黄土） ， 对渠道防渗工程建设带来严重的危害。因此， 笔者为了与同行们就解决此问题进行讨论， 特就特殊土的分布概况、 主要性能特点及对渠道防渗工程的危害作了简介后， 着重对防治措施提出了一些看法， 供交流与讨论。

【关键词】土地；渠道；防渗

渠道设计的执行应该按照国家制定的标准执行，一般情况下是按照水利部水利水电行业标准《渠道防渗工程技术规范》执行的，然而，这一规范是针对普遍性质的渠道设计而言，对于特殊情况下的渠道设计的规定内容较少，即使有所提及，但涉及的内容较为单一，例如，它提出了渠道在选线过程中应该尽量避开湿陷性的基地和膨胀性的基地，对于新建的过沟填方渠道应该采用浸水预沉的方法加以解决，对于膨胀土，可以采用换填法进行处理等。但是，随着渠道建设的发展速度越来越快，建设的规模也在不断扩大，为此，在《渠道防渗工程技术规范》中提到的特殊渠道防渗处理方法都太片面，无法彻底和深入解决问题，这就不得不要求人们加强对特殊土地区渠道防渗工程建设的技术的重视程度。

一、 特殊土的性能特点分析

（一） 盐渍土的性能特点

盐渍土作为盐化土、碱化土、岩土和碱土的总称，是盐碱性较强的一种土壤，盐渍土是人们日常习惯上的称谓，若按照国家暂拟的盐渍土分类系统可以将其分为盐土和碱土，这两种土壤实质上是性质完全不同的土壤，但是，随着时间推移以及外界环境的影响，两种类型的土壤之间会发生一定程度的演变，这就使得两者之间存在一定的亲缘关系。

对于盐土而言，其主要的性能是：沿途中含有大量的遇水即溶的盐类，在土壤的表面，呈现的颜色主要是灰黑色，在潮湿的地面上不乏有白色盐霜或者盐结皮，在有些盐土中还存在盐结壳。一般在土的坡面处，表层的盐成分主要是积盐层，盐结皮和盐结壳的含量一般都是超过1%的，此外，在盐结壳的下面还存在蓬松的盐土混合层，在盐土的中心层则是少量盐的结晶，最底层则是可溶性的石灰结核，这种盐的含量随着土层深度的增加而不断减少。

（二） 碱土的性能特点

碱土与盐渍土的最大区别就是它的可溶性盐类很少，（通常少于 0. 5%） ， PH 值可高达 9～10， 代换性钠占阳离子代换总量的 20%（即碱化度）。在碱土的表层，一般呈现的是灰白色斑状分布，也存在少数碱性土表面呈现的是龟裂状分布。在碱土的截面上，其发生层较为完整，呈现灰白色或者灰色淋滤层的表层含有的SiO2可达到将近70%，中间层则是坚固的棕褐色柱状或者棱柱状构造，富含代换性钠的沉淀层，此层碱化度可高达 30%～60%， 甚至 80%～90%。 下层为盐分积聚层。 其含盐量随土层深度的增加而增加， 透水性很差。由于盐土和碱土在发生演变上有亲缘关系， 所以在一个地段内， 盐土和碱土往往是共存的。

（三） 膨胀土的性能特点

膨胀土的存在主要是由于开挖引起的土层原有压力的释放或者是由于淑芬的增加进而导致的土壤体积膨胀，这种体积膨胀性能和干燥时具有体积收缩性能土就被成为膨胀土。按照矿物学的思想观点来看，膨胀土膨胀能力的大小主要是由膨胀土的粘土矿物成分的种类以及其含量和水的状态等决定的。由此决定的膨胀土主要分为三类，一是蒙脱土，二是伊利土，三是高岑土。其中，蒙脱土的膨胀能力最大，主要是因为这种土壤的颗粒较小，但是表面积较大，所以它的阳离子代换量较大，进而使得其膨胀能力扩大，而其扩大的成分主要是粘土矿物成分。在膨胀土中，按照渠防渗工程的角度考虑，如何判断土壤的膨胀能力是解决根本问题的因素，因此，了解膨胀土的分类方法是必须的。

（1）按国家标准《 膨胀土地区建筑技术规范 GBJ112―87》 采用自由膨胀率与地基变形量分类， 其胀缩等级划分见表 1。

（2）目前一般采用的膨胀土分类方法， 即分为典型的和非典型的膨胀性软岩的方法见表2.

二、湿陷性黄土地区渠道防渗设计的指导原则

大量的试验表明， 湿陷性黄土地基在浸水后不久和停止浸水后不久会发生两次较大的突然性的沉降变形： 第一次变形是由于土体结构的破坏、 湿陷而引起的； 第二次变形则是由于瞬间的固结变形引起的。这两次变形均会对上部建筑物结构产生危害。另外，土体的湿陷在经过一次充分的浸水后， 其湿陷性将基本消除，再次浸水后黄土的形变表现就将与普通黏性土基本一致。大量的工程实践表明，黄土的湿陷性可以通过预先的挤密、 强夯、 重塑回填等方法消除或基本消除， 而且这些工程措施已经过了长期的应用， 施工技术已经成熟， 成本也不是太高。因此，在黄土渠道设计时只要充分认识到地基对渠道的危害性， 采取一些预先处理的措施，就可以防止湿陷性对渠道的危害。湿陷性黄土渠道防渗设计的原则应遵循：“充分认识，预先处理，积极抵抗， 综合防治”。

三、 膨胀土地区渠道防渗设计的指导原则

膨胀土的胀缩性主要受土中含水量的影响， 含水量的单次变化不能改变或削弱其胀缩性。因此， 对于膨胀土渠道的渠道不能像湿陷性黄土地基那样进行“预先处理”。另外， 传统渠道衬砌设计“保证渠基土体自身稳定， 采用衬砌结构进行防护”的设计思路也不再适用， 因为膨胀土渠基不仅自身不能稳定， 而且对渠道衬砌结构还有极强的破坏力。参照渠道防冻胀的最新研究成果，膨胀土渠基防渗设计应遵循“适应、 削减和局部抵抗，分级分类， 综合防治”的设计原则， 其核心在于尽量保持渠基土体的含水量不变。

四、结 论

（1）随着我国水利建设的发展，特殊土地区渠道防渗工程建设中的技术问题亟待研究。

（ 2） 对于湿陷性黄土地区渠道防渗设计的指导思想应该遵循：“充分认识，预先处理， 积极抵抗，综合防治。”

（ 3） 对于膨胀土地区渠道防渗设计的指导思想应该遵循：“适应、 削减和局部抵抗，分级分类， 综合防治”

（ 4） 我国目前渠道防渗工程的设计标准偏低， 研究不同渠道工程的设计标准迫在眉睫。

参考文献：

1、汪国烈，明文山.湿陷性黄土的浸水、变形规律与工程对策[A].湿陷性黄土研究与工程[C].北京： 中国建筑出版社， 2001.

2、谢壮初.“适应冻胀变形、防止渠道冻胀破坏”的实践与研究[J].防渗技术，1991，（ 4） .

3、《渠道防渗》编辑部.渠道防渗论文集[C].西安： 三秦出版社， 1994.