路基水盐迁移及其对路用性能的弱化影响研究

针对盐渍土地区的高速公路填料，采用自制冻融循环试验装置进行了冻融循环作用下砾类土路基水盐迁移试验，结果表明:距路基顶面20 cm以下的中上部土层为主要的“聚盐层”，此高度范围主要发生盐分迁移和“水去盐留”的蒸发聚盐过程。分析了细粒含量对砾类土路基冻融循环冻胀变形量和压实度衰减率的影响，细粒含量越高，路基冻融变形量越大，压实度衰减率越大。土样经过冻融循环后，其回弹模量和CBR显著降低，冻融循环引起的路基次生盐渍化导致其路用性能的弱化。从减少毛细水和盐分迁移、减缓路基压实度衰减和冻胀角度出发，季节性大温差极端环境下强盐渍土地区砾类土路基填料应将细粒含量控制在10%以下。     

强、过盐渍土地区高速公路路基阻盐技术研究

依托察尔汗至格尔木高速公路工程试验段，分析总结了盐渍土地区盐分在路基中的迁移方式以及影响盐分迁移的因素。从隔断层铺筑、路基填料的控制、护坡道和排碱沟设置方面，研究了察尔汗盐湖区高速公路路基阻盐技术。现场阻盐效果检测结果表明:水、盐在砾类土路基内部迁移高度为50 cm，次生盐渍化临界高度为45 cm，未发现路基由于次生盐渍化引起的沉陷和不均匀沉降等病害；公路投入运营以来，经历过两个雨季和两个冻融期，路基和地基整体沉降量3个月为0～2 mm，采用的阻盐技术处治效果良好。     

冻融循环下砾类土路基工程特性试验研究

为研究在冻融循环条件下，强盐渍土地区砾类土路基水盐迁移规律及其对路基路用性能的影响，以察格高速公路工程为依托，采用自制冻融循环试验装置，对砾类土路基进行模拟试验。结果表明:砾类土试样经设定的冻融循环后，其含水率由路基底层向上呈“由大到小”分布，且不同的循环周期规律相同。盐分在冻融循环作用下向路基上部迁移，盐分迁移量随冻融循环周期的增加而增加。高度在10~40 cm范围内主要发生盐分迁移，高度在40~70 cm范围内主要发生盐分迁移，并出现“水去盐留”的蒸发聚盐过程。砾类土试样经冻融循环后，其回弹模量和CB     

膨胀土路基毛细水上升规律及处置技术

建立了采用Richards土水运动方程和土水特征曲线计算土柱毛细水上升高度的方法,并开展了系统的数值模拟分析,研究了基底垫层的土质、级配以及厚度对膨胀土路基毛细水上升高度的影响规律.结果表明:毛细水的上升高度随着垫层厚度的增加、初始含水量的升高以及级配的变差而增加,级配对毛细水上升的影响最为显著,各垫层材料对毛细水上升的阻隔作用由优到劣依次为级配不良均匀砂、级配不良砂、石灰改性土、级配良好砾.建议首选20 cm厚的均匀砂,或者采用30 cm厚的级配不良砂或石灰改性土作为膨胀土路基垫层,这样可以有效保证路基的水稳性.     

粗粒盐渍土路基水热盐力耦合方程修正及试验验证

为了研究粗颗粒硫酸盐渍土路基中的水盐迁移机理及路基内隔断层设置对水盐迁移的影响效果,并建立水盐迁移与路基盐胀、融陷变形的联系,基于非饱和土渗流和热传导理论,考虑水盐相变对水分场、温度场、盐分场和应力场的影响,分别针对已建立的水分场、温度场、盐分场进行满足粗颗粒硫酸盐渍土路基工程特性的修正,进而建立了适用于粗粒硫酸盐渍土路基水、热、盐、力场的耦合微分方程组。利用COMSOL Multi-physics软件建立了盐渍土路基水-热-盐-力场耦合数值模型,并通过室内大型粗颗粒盐渍土冻融循环试验结果对建立的数学模型的有效性进行验证。结果表明:在有地下水补给的冻融循环试验过程中,砾砂类硫酸盐渍土路基的低温影响敏感区域深度范围约为45 cm,土工布设置应综合考虑区域低温影响敏感深度和毛细水强烈上升高度;在毛细作用和温度影响下,砾砂盐渍土路基中的水、盐均向冷端迁移,其会导致土工布下方出现盐分聚集现象,其中硫酸根离子富集程度较强;隔断层可有效阻碍水盐纵向迁移路径,减弱水、盐向低温影响敏感区段迁移,从而达到减小路基盐胀、融陷的效果,同时减小路基变形的程度可以达到30%以上。     

乌鲁木齐地区低液限粉性土毛细水迁移因素分析

按照公路路基填筑要求,对低液限粉土进行试验设计,通过分别控制压实度和初始含水量,对低液限粉土进行室内竖管毛细水上升高度试验,定性地分析了毛细水上升影响因素;重点分析了低液限粉性土毛细水上升高度随初始含水量及其压实度变化的特性,提出毛细水上升随时间分为3个阶段。当初始含水量大于9%时毛细水上升高度随初始含水量的增加而减小。在最佳含水量状态下随压实度的增加毛细水上升高度呈二次抛物线分布,强调了低液限粉性土作为路基填料时压实度应控制在90%以上,尽可能增加压实含水量,一般宜大于最佳含水量。     

淮北粉土毛细水上升特性研究

在地下水的作用下,粉土路基填料的含水量及密实度会发生系列变化。尤其是强烈毛细水上升高度,对路基产生危害作用更大。为此我们通过现场调查以及室内和现场试验对淮北地区粉土路基的毛细水特性进行了系统的研究。结果表明,路基土中毛细水上升高度及毛细水上升引起的含水量增加都与土基的密实程度成反比;路基粉土填料因毛细水上升引起土体含水量的增加,会有微膨胀,从而降低压实土体的密实度和土体的强度;采用铺设土工防水板的方式可有效阻隔水对土基的侵润,阻断毛断细水的上升,达到保证路基填料含水量不发生变化,以确保压实路基土在运营使用中的路用强度不致降低。     

不同无机结合料改良含砂低液限黏土工程特性试验研究

低液限黏土的路用性能差,规范规定不能直接用作路基填料,需要经过改良处理后才能使用。为研究含砂低液限黏土的工程力学特性,评价含砂低液限黏土路用稳定性,在室内通过对不同石灰、水泥剂量稳定的含砂低液限黏土进行击实试验和CBR试验,研究了其击实特性和水稳定性,确定了石灰的合理掺量。结果表明,掺水泥、石灰改良含砂低液限黏土能明显提高其CBR值及水稳定性。当水泥掺量为3%时,泡水后改良土的回弹模量最小值为46 MPa。因此,当水泥掺量大于3%时,水泥改良土可用作路床及路堤填料。     

滨海地区盐渍土用作路基填料试验研究

文章通过最新研制的SH有机高分子材料改良盐渍土的击实试验、承载比(CBR)试验、回弹模量试验、水稳定性试验和抗冻试验对改良盐渍土路基填料的路用技术性能进行研究。试验结果证明,SH改良盐渍土填料的路用性状明显改善,可以用作高速公路路基填料。     

干旱地区某盐渍土路基变形特性试验研究

为得到某既有盐渍土路基变形特性,选取典型路段路基填料,开展室内盐胀试验及室内溶陷试验,在以上试验的基础上选取既有路基特定标段路基填料开展室内冻融循环试验.分别得到典型路基填料的盐胀性能、溶陷系数以及在冻融循环过程中的路基变形特性,验证了适用于盐渍土地区的路堤结构及构筑新方法的合理性,可为类似的工程问题提供借鉴.     

广连高速含砂低液限黏土路基压实控制标准研究

为研究广东湿润多雨地区细粒土路基压实控制标准,对广东广连(广州—连州)高速公路典型天然含水率偏高含砂低液限黏土开展基本物理性质、重型湿法击实、浸水CBR(加州承载比)和固结试验,利用容量瓶法测定土样的吸附结合水含量,分析吸附结合水对含砂低液限黏土击实特性、强度、水稳性和压缩性的影响。结果表明,吸附结合水含量与塑限成正相关关系;含砂低液限黏土中吸附结合水具有类似固体的性质,且在路基运营期始终稳定;初始含水率低于吸附结合水含量时,含砂低液限黏土CBR试件浸水后的膨胀量显著增强;吸附结合水对含砂低液限黏土在高含水率状态下保持一定CBR强度和低压缩性起到积极作用;压实度控制下限值与吸附结合水含量和最佳含水率相关。     

PST抗冲刷剂在含砂低液限粉土路堤边坡防护中的应用

针对含砂低液限粉土水稳定性差、路堤边坡抗冲刷能力弱的难题,以及新河高速公路所处的特殊地理、气候条件,根据含砂低液限粉土结构特点,从稳定土原理出发,采用自主研发的PST抗冲刷剂进行路堤边坡抗冲刷防护,经6个月的工程对比试验应用表明,有效提高了含砂低液限粉土路堤边坡抗冲刷能力。     

高地下水位盐渍土地区路基维护

通过对盐渍土的物理力学性质及病害原因分析,介绍了青藏铁路哈格段对盐渍土路基病害采用的一些较为有效的防护和整治方法。对类似盐渍土地区新线设计,建议增加路基高度及在路基底增设毛细水隔断层。     

水泥土半刚性板层加固软土路基试验

针对新疆广泛存在的盐渍化软弱土,采用水泥土形成一定厚度的半刚性板体结构加固软土路基,从而降低路堤高度,减少建设成本.借助室内试验和现场试验路段试验,测试了水泥土半刚性板的沉降、变形等室内外工程特性.结果表明:掺入水泥能明显提高低液限粉土的强度及回弹模量;半刚性板层增强了软土路基的整体刚度,减小了浅层软土路基的整体沉降及不均匀沉降;水泥土半刚性板充分调动了下卧软土层的承载力,能够满足公路荷载使用要求,较好地解决了软土地区的路基加固问题.     

低液限粉土路基填料工程特性研究

针对低液限粉土路基填料具有液限低、塑性指数小、强度和水稳定性差的特点,文中结合依托工程对低液限粉土进行了水稳定性试验、含水量对压实度影响试验、压实影响深度及碾压遍数试验。研究表明,击实功是保证低液限粉土路基水稳定性的关键因素;松铺厚度和碾压遍数应严格控制,实际施工以30 cm铺厚、碾压5~6遍为宜;由于低液限粉土在施工过程中易失水,以大于最佳含水量1%~2%压实可获得较好效果。     

砂性土高速公路路基力学与变形指标的分析

文章通过对砂性土做高速公路路基,对其各项性能进行了击实、抗剪、压缩模量、CBR值等比较系统的研究,指出了砂性土作为路基的填料与一般土质的区别。     

大温差荒漠区路面拱胀及路基盐分迁移规律研究

为了探究大温差荒漠区路面拱胀与路基内部可溶性盐分毛细迁移作用之间的关系,从而进一步确定路面拱胀病害成因,首先对新疆南部地区拱胀病害典型路段进行了实地调查,通过现场开挖探坑、填料取样试验检测病害路段基层及路基内部盐的种类与含量。然后结合室内模拟试验,深入研究温度梯度和盐分梯度作用下路基填料内部水-盐迁移规律及含水量、颗粒级配、压实度等关键因素对水-盐迁移的影响,得到了各关键因素作用下水-盐迁移特点,并据此提出了阻隔路基内部水-盐迁移的方法。结果表明:拱胀病害产生原因与路基硫酸盐含量过高及道路结构层内部水-盐迁移有关;温度梯度变化对水分盐分重分布影响显著,在土基内部形成明显的“水盐补给过渡区”,而盐分梯度对水盐迁移的影响仅有温度梯度的17. 3%;初始含水量及土质类别对表层最终含盐量及含水量的迁移影响显著;初始含水量越大盐分迁移越明显,在表层集聚的含盐量越高;土体颗粒越细,水-盐迁移速度越快,盐分表聚现象越明显;压实度每增加1%,含水率减少0. 2%左右,含盐量降低约0. 06%;可选取风积沙阻隔路基内部水-盐迁移,厚度宜为40～50 cm,位置在路堤顶面以下30～50 cm。     

乌鲁木齐地区低液限粉土毛细水迁移特性研究

针对低液限粉性土特殊的工程性质,进行室内毛细水试验.通过分别以压实度和初始含水量为控制条件,总结出压实度和初始含水量对毛细水上升高度的影响,定性地分析了毛细水上升迁移规律:在不同压实度条件下,毛细水上升高度总体随初始含水量的增加而减小;在最佳含水量状态下,随着压实度的增加,毛细水上升高度呈二次抛物线分布,并以此提出毛细水上升高度和压实度之间的回归公式,强调了低液限粉性土作为路基时压实度应控制在90％以上,尽可能增加压实含水量,一般宜大于最佳含水量.     

砂性土路基填料性能试验研究

通过击实试验、抗剪试验及CBR试验等多项室内试验,综合分析了京赞公路石家庄段路基填料所用砂性土的各项性能,得出砂性土作为路基填料时击实特性与一般土质的区别,并研究了砂性土的抗剪强度与加州承载比随压实度与含水量变化的规律,可为砂性土路基的设计与施工提供参考.     

基于均匀设计的砾类硫酸盐渍土盐胀特性试验研究

为了深入研究盐渍土地区粗颗粒盐渍土的工程特性及其作为路基填料的可用性指标,从盐胀的主要控制因素土、水、盐、温、力5个方面,采用均匀设计方法,通过一系列的室内单次降温盐胀试验,研究了砾类硫酸盐渍土的盐胀特性及其盐胀规律。试验结果表明,影响砾类硫酸盐渍土盐胀量大小的主要控制因素是含盐量、含水率及其初始干容重,且这3个因素互为联系彼此影响,上覆附加荷载对盐胀量大小的增长具有很强的抑制作用;粗颗粒盐渍土盐胀增长活跃温度区间主要为-5-5℃,其活跃温度区间主要控制因素是含水率;如果土样初始干客重较低,盐胀过程中土体会发生体缩现象。