呼伦贝尔草原盐渍土岩土工程性质试验研究

王川川，刘春明，谢远征

(1.东北林业大学工程咨询设计研究院有限公司,黑龙江 哈尔滨 150040；2.中交一公局第五工程有限公司,北京 100000)

呼伦贝尔草原分布有大面积的盐渍土区，属不良地质现象，其岩土工程性质较差，属软弱土。呼伦贝尔草原的盐渍土主要分布在低洼沟谷地带，厚度分布不均匀，严重影响该地区工程建设的稳定性，因此，需要了解和掌握该地区盐渍土的岩土工程性质。本文以阿拉坦额莫勒至阿日哈沙特口岸公路项目AA-2合同段K71路段为例，通过现场勘察和室内岩土物理力学试验，研究呼伦贝尔草原盐渍土的岩土工程性质。

1 现场工程地质概况

阿拉坦额莫勒至阿日哈沙特口岸公路项目AA-2合同段，地理坐标范围位于约东经116°30’～117°30’，约北纬48°40’～49°30’。路线基本为由东至西走向，本合同段起点位于甲乌拉矿(K41+000)，终点位于阿日哈沙特口岸(K81+413.566)，路线全长40.413 km，AA-2标段项目位于呼伦贝尔大草原中，地形平坦，局部线路穿行于低山、丘陵之中，该地区属于北温带大陆性季风气候，为干旱、半干旱地区。四季变化明显，常年盛行西北风，春节干旱多雨，夏季燥热，冬季漫长而寒冷。年平均气温0.4 ℃，最冷月份是1月，月份平均气温-22.1 ℃；最热月是7月，月平均气温21.3 ℃。年极端最低气温为-38 ℃，标准冻深2.8 m。年平均降雨量为250 mm。牧草生长季节4～9月，平均降水量在100～180 mm之间。初霜日一般在9月末，终霜日一般在5月中旬，无霜日为128 d左右。

2 研究区地基土物理力学试验

本文选用K71路段的土样做了一些室内土工试验，为达到最佳的试验效果，试验中采用的土样均为钻探所取的原状土样。首先对各个深度的土样进行了最基本的物理力学性质试验，其中包括天然含水率、天然密度、重度、液塑限以及颗粒级配分析等。

如图1所示，试验土样颗粒分析曲线，由试验结果可知：泥炭质土土颗粒中，粒径在0.075 mm以下的比例为43.6%；细砂土颗粒中，粒径在0.075 mm以下的比例为74.5%；粘土颗粒中，粒径在0.075 mm以下的比例为76.8%；粗砂土颗粒中，粒径在0.075 mm以下的比例为13.1%。

图1 K71路段泥炭质土颗粒组成曲线

据K71左坡脚钻孔揭示，0～10m深度范围内为第四系全新统冲积积层(Q4al)，该区地层由上至下描述如下：

(1)泥炭质土：黑色，有腥臭味，含有机质，易崩解，含砂。含水量在20.8%～23.5%之间，有机质含量在17.6～18.3%之间。层顶为地表面，该层厚度2.50～3.30 m。

(2)细砂：灰色，稍密，饱和，主要成分为石英及长石，分选性好。层顶埋深在2.50～3.30 m，该层厚度2.50～3.30 m。

(3)砾砂：灰色，稍密，饱和，主要成分为石英、长石及火成岩碎屑。层顶埋深在2.80～4.0 m，该层厚度6.50～6.60 m。

(4)粘土：灰色，可塑，中高压缩性土，干强度中等，韧性中等，切面光泽，总含水量在15.1～15.9%之间。层顶埋深为4.60～6.10 m，该层厚度0.80 m至未揭穿，局部分部。

(5)砾砂：灰色，稍密，饱和，主要成分为石英、长石及火成岩碎屑，磨圆度较好。层顶埋深在6.60 m，该层厚度未揭穿。

研究中，为了掌握地基土的抗剪强度指标，对试验土样做了室内直接剪切试验，以了解地基土的抗剪强度参数c、Ф值。

由剪切试验可得到K71路段地表泥炭质土层剪应力随正向应力变化图和剪应力与剪切位移的变化曲线，得知泥炭质土的粘聚力为5.8 KPa，内摩擦角为13.5°，其他土层试验参数见表1。由试验结果，可知，泥炭质土层岩土工程条件较差，属软弱土层。

表1 K71路段岩土体基本物理、力学指标测试结果

3 结 语

(1)通过现场勘察和室内试验可知，阿拉坦额莫勒至阿日哈沙特口岸公路项目K71路段各个土层的分布情况和岩土工程性质，揭示了一些物理指标之间、物理指标与力学指标之间的相关关系。

(2)呼伦贝尔草原盐渍土属软弱土层，其主要成分为淤泥质土和粘土，含水量较大，渗透系数较小；直接剪切试验数据表明盐渍土层试验土样抗剪强度较低。相关参数可为呼伦贝尔草原盐渍土区域工程加固的设计和施工提供参考。