路基盐渍土多次冻融循环盐胀特征及微观结构机制研究

粗颗粒盐渍土在降温阶段土体产生盐胀后会出现下陷,最终土体溶陷量大于盐胀量,冻融循环次数的增加会导致粗颗粒盐渍土大颗粒骨架破坏塌陷。     

含盐施工用水对路基填料工程特性的累加效应

针对不同含盐量的砾类硫酸盐渍土, 开展了在加入不同次数、不同含盐类型的施工用水工况下的大型压缩试验、盐胀试验、溶陷试验; 试验以现场调查数据为依据, 基于现场原位土配制了加入不同含盐施工用水类型、不同加入次数的试验土样, 观测不同土样分别在400 kPa荷载条件下、单次降温条件下以及加水溶陷条件下的变形量随时间的变化特点; 分析了多次添加含盐施工用水对砾类硫酸盐渍土工程性质的影响机理。研究结果表明: 随着含盐施工用水加入次数的增加, 砾类硫酸盐渍土的压缩变形呈现先增大后逐渐稳定的趋势, 其压缩模量表现出典型的3阶段变化规律, 且这种规律与含盐施工用水的含盐类型无关; 在降温影响下, 含硫酸盐施工用水的逐渐加入使砾类硫酸盐渍土的盐胀量呈现先显著增加后趋于稳定的趋势, 盐胀量最大增加了7.9倍, 含氯盐施工用水的逐步加入使土样的盐胀量先明显降低后趋于稳定, 最终盐胀量仅为原盐渍土盐胀量的1/13, 且含盐施工用水的加入对砾类硫酸盐渍土的盐胀特性有明显累加效应; 随着含盐施工用水加入次数的增加, 土样的溶陷变形呈不断累加趋势。可见, 盐渍土地区含盐施工用水中的易溶盐即使含量较少, 但多次使用产生的累加效应明显, 亦会对路基工程特性产生较大影响, 在施工过程中需采取预防措施。      

氯盐渍土工程特性研究

通过对新疆焉耆地区和硕至库尔勒高速公路沿线天然盐渍土的室内基本性质试验分析,选取粉土、粘土类天然盐渍土在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究,从土类及盐性角度研究得出氯盐渍土的盐胀规律。通过对氯盐渍土进行溶陷试验,研究氯盐渍土在不同含水量和含盐量条件下的溶陷变形特性,并定性分析氯盐渍土溶陷系数与含水量、含盐量的关系,可供工程人员参考。     

新疆板块状盐渍土工程特性(英文)

采用室内颗粒分析试验、界限含水量(质量分数)试验、击实试验、强度特性试验、变形特性试验和溶胀试验分析了板块状盐渍土工程特性。分析结果表明:板块状盐渍土主要由砾类土构成,其级配因取土样位置而差异较大;塑性指数范围、最大干密度范围与最佳含水量范围分别为0.57~3.20、2.22~2.25 g.cm-3与5.7%~6.2%;天然状态下的无侧限抗压强度最大值为28.6 MPa,具有岩石的特性,属于盐岩;板块状盐渍土为低压缩性土,满足高速公路地基变形指标要求;在水、热环境的变化下,随着板块状盐渍土含盐量的增大,溶陷系数与盐胀力(量)增大,盐胀起胀温度随着硫酸钠含量的增加有较大幅度的提前;盐渍土地区公路交通荷载可抑制其盐胀,从而可以降低盐胀对工程产生的病害。     

石灰改良盐渍土路基工程特性试验研究

滨海盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,滨海地区盐渍土路基填料是制约交通建设快速发展的重大岩土工程问题之一。为了解决滨海盐渍土的工程应用,基于大量的室内试验,研究分析了石灰改良盐渍土路基填料的液塑限试验、击实试验、室内CBR试验和不同条件的不固结不排水三轴试验结果,从工程技术、降低造价和环境保护等方面对滨海高速公路路基填料改良利用的可行性进行了研究论证,为滨海地区盐渍土路基的修筑具有重要的指导意义。     

细粒硫酸盐渍土盐胀特性试验研究

选取典型细粒硫酸盐渍土,进行反复冻融循环条件下的试验研究,分析了典型细粒硫酸盐渍土的盐胀规律。试验结果表明:低液限黏土硫酸盐渍土的前5次冻融循环过程中盐胀具有较好累加性,随着冻融循环次数的增加,盐胀量增长速度逐渐降低;含砂低液限黏土硫酸盐渍土的盐胀过程可以被分为3个阶段。     

浅谈盐渍土地区公路路基设计的防治措施

盐渍土是一种特殊性岩土,其盐胀性和溶陷性是危害公路路基稳定的主要因素,分析了盐渍土工程特性及其危害,针对盐渍土路段,提出了较为安全、经济的防治措施。     

南疆铁路路基填料改良盐渍土的盐胀冻胀试验研究

结合南疆铁路路基病害整治工程,从就地取材、经济可行的原则出发,利用氯化钙、消石灰、水泥和粉煤灰等掺合料,确定6种改良方案,进行改良盐渍土的盐胀冻胀室内试验研究,并与重塑土作比较,为最优改良方案的确定提供依据．试验结果表明：盐渍土中掺入氯化钙或氯化钙和石灰能有效缓解盐胀冻胀的发生,掺入水泥、粉煤灰和石灰没有盐胀冻胀现象．该结论与现场试验段相一致．     

新疆北部地区盐渍土基本性质试验的研究

以新疆(北疆)地区S201线克拉玛依至榆树沟段公路沿线的盐渍土为研究对象,分析了本地区盐渍土形成的环境条件,并对此进行了基本性质试验,通过对试验数据的解析,得出了该地区盐渍土的一系列常规数据,同时也分析了含盐量对颗粒分析试验的影响,为进一步研究本地区盐渍土的溶陷和盐胀特性提供了可靠的试验数据。     

水泥改良碳酸盐渍土溶陷性试验研究

以吉林省通榆县碳酸盐渍土为研究对象,分别掺入3%、5%、7%的水泥对盐渍土进行改良,采用固结仪测量碳酸盐渍土的溶陷变形情况。试验研究结果表明,该地区盐渍土溶陷系数为0.136,经不同掺量水泥改良后溶陷系数大幅下降,改良效果明显。经方程拟合研究,试样溶陷系数与水泥掺量大致上呈现一种反比例关系,这对施工及试验研究有指导意义。     

粗粒硫酸盐渍土区高速铁路水泥固化级配碎石变形特性

为了探究粗粒硫酸盐渍土区高速铁路路涵、桥梁等过渡段的水泥固化级配碎石在不同工况下的变形特征及其机理，基于固化路基填料的材料特点，采用0~2.5%含盐量的级配碎石，掺加不同种类及含量的水泥，开展常温下有(无)毛细水上升的变形特性试验；针对固化路基段的基床，开展基础冻融循环模拟试验，同时结合XRD试验分析变形机理；在试验的基础上，选取典型试验材料，开展冻融循环工况下的路基-构筑物模拟试验。试验结果表明:在无毛细水上升工况中，普通水泥配制的含盐级配碎石试样产生的变形可达5%特种水泥掺配试样变形的4.2倍；在有毛细水上升工况中，普通水泥配制试样产生的变形最高可达5%特种水泥掺配试样变形的33.0倍；在不同含盐量条件下，3%~5%特种水泥固化级配碎石对相应普通水泥工况产生变形(毛细水上升导致)的最低抑制率为60%~80%；在6次基础冻融循环条件下，添加普通硅酸盐水泥试样产生的最终变形是添加特种水泥试样最终变形的16.0倍；路基-构筑物冻融循环模拟试验中特种水泥固化级配碎石的最大膨胀变形率仅为0.2%；在粗粒硫酸盐渍土地区，虽然水泥固化路基填料可以减少路基其他变形，但是对于高速铁路等对变形控制要求较严格的工程，周围介质中的盐分因素较难避免，普通水泥无法满足盐渍土地区的路基工程需求，需要采取特种水泥固化等工程措施。      

川西地区季节冻土渗透系数的时空变化特性

冻融循环作用引起的边坡体内部水分迁移是川西地区季节冻土边坡失稳的主要原因，研究边坡土体渗透系数时间、空间变化特征是掌握水分迁移规律的重要手段. 针对冻融循环作用下季节性冻土坡面渗透系数时空变化问题，选取川西新都桥地区某边坡粗颗粒土为测试土样，设计冻土渗透系数试验装置，以30%乙二醇溶液为试验渗透溶液，分别制备不同初始含水率、细颗粒含量、干密度测试土柱；添加30%乙二醇放至低恒温箱中进行12 h以上冷冻处理，开展不同冻融循环次数作用下冻土渗透系数试验,并分析其渗透系数变化规律；在此基础上结合边坡冻融期含水率现场监测数据，分析渗透系数时空变化规律. 试验结果表明:初始含水量及干密度不断增加时，冻土非闭合孔隙度和渗透系数均呈减小趋势；冻土渗透系数随细颗粒含量的增加而减小，当细颗粒含量大于20%时，冻土渗透系数减小的幅度较小；冻融循环次数对冻土渗透性能起到抑制作用，当循环次数超过3次时，冻融作用对渗透性能影响不大；季节性冻土边坡1 m冻结深度以内，渗透系数随深度增加减小；11月—1月冻深范围内冻土渗透系数减小，1月—3月渗透系数开始增大.      

冻融循环对沥青混合料空隙率的影响

空隙率是沥青混合料的物理指标之一,其大小及分布对沥青混合科的路用性能产生重大影响。因此研究冻融循环条件下沥青混合料空隙率的变化对寒冷地区沥青混合料的设计具有重要意义。通过对不同级配的沥青混合料做冻融循环试验,分析了在冻融循环过程中空隙率的变化规律及其影响因素。     

盐渍土强度特性分析

通过对盐渍土室内基本性质及反复冻融循环条件下的试验分析,研究天然盐溃土在多次冻融循环时的强度变化特征,试验结果表明：经多次冻融循环,低液限粘土试样粘聚力自下而上呈线性减小;含砂低液限粘土试样在冻融循环过程中,试样粘聚力呈反S形分布,内摩擦角均呈S形分布;低液限各层粉土试样的粘聚力随着冻融循环次数的增加而逐渐减小,各土层内的摩擦角也随着冻融循环次数的增加而减小。     

青海盐湖区路基结构层级配及其阻盐效果

青海盐湖地区的路基工程处于隐蔽性盐风化作用强烈的寒旱岩土环境. 分别采取青海茶卡盐湖地区工程建设层天然盐渍土土样和已建路基结构土层土样，研究青海盐渍土地区路基结构防护盐风化作用的效果. 通过易溶盐含量测定、颗粒分析实验和毛细管水上升实验，对青海茶卡盐渍土区路基结构土层中的毛细管水上升最大高度开展理论计算. 研究表明:青海茶卡地区盐渍土中毛细水上升高度大于一般土中毛细水上升高度，细粒组（0.250～0.075 mm）含量有利于水盐运移上升，粗粒组（> 0.250 mm）含量不利于水盐运移上升；在水盐运移和汽盐运移双重作用下，茶卡盐渍土地区路基结构土层均出现次生盐渍化现象，建议在茶卡盐渍土地区的路基工程中，设置卵砾石阻盐隔断层的粒组级配范围控制在2.0～5.0 mm之间，该粒组含量大于75%，厚度在300.0～1000.0 mm为宜；阻盐隔断层的设置位于路堤上部，高于一般路基规范中规定的高度，可以提高阻止水盐运移上升、增强汽盐淋滤作用的效果.