粗颗粒盐渍土工程特性研究进展

从盐渍土的分布状况出发, 阐述了合理利用粗颗粒盐渍土的环保性和重要性; 基于单因素盐胀试验结果, 结合多因素交互作用下的盐胀试验, 分析了土、水、盐、温、力5要素对粗颗粒盐渍土盐胀量的影响效果; 通过现场和室内溶陷试验结果对比, 概括了粗颗粒盐渍土溶陷特性的典型规律; 梳理了不同工况下粗颗粒盐渍土冻融循环试验成果, 完善了粗颗粒盐渍土现有的改良方法, 提出了粗颗粒盐渍土工程特性的研究方向。研究结果表明: 粗颗粒盐渍土的物理力学性质与其颗粒组成和含盐量关系密切; 地域不同, 粗颗粒盐渍土的颗粒级配亦有所差别; 温度、含盐量、含盐类型、含水率、初始密度和上覆荷载均是影响粗颗粒盐渍土盐胀量的重要因素, 且存在一定的交互作用; 建议在将粗颗粒盐渍土用作路基填料时, 应充分考虑各个因素对盐胀量的影响, 有效利用具有抑制盐胀作用的因素; 现场和室内溶陷试验均是测定盐渍土溶陷率的有效方法, 但粗颗粒盐渍土室内溶陷试验需要在考虑土体颗粒粒径效应的基础上完善、规范; 冻融循环试验可近似模拟粗颗粒盐渍土的实际工况, 直观反映其温度、水分与变形等规律, 但在进行试验方案设计时, 需综合考虑实际工程中的各种环境因素, 不同因素的组合对冻融循环试验结果影响较显著; 在进行粗颗粒盐渍土工程特性改良时, 应充分利用现场材料, 火山灰、粉煤灰等具有较好的改良效果; 应建立水-热-盐-力四场全耦合模型以进一步完善粗颗粒盐渍土盐胀机理。     

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。     

新疆板块状盐渍土工程特性

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。     

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。     

设置不同结构隔断层时盐渍土路基排盐效果研究

为了探究设置不同形式隔断层时,盐渍土路基的排盐效果,通过试验,测定设置不同坡度的正V字型和倒V字型隔断层时,盐渍土路基单位土体排盐量随时间的变化规律。试验结果表明,设置正V字型隔断层时,并不是隔断层坡度越大排盐效果越好,当坡度为15°时,排盐效果最好;设置倒V字型隔断层时,随着隔断层坡度的增大,盐渍土路基单位土体排盐量逐渐增大;设置不同坡度的两种隔断层时,单位土体排盐量与时间之间都有良好的线性相关性,且直线斜率都随隔断层坡度的增大表现出先增大后减小的变化规律,当坡度为15°时,斜率最大,单位土体排盐量对时间最敏感;相比于倒V字型隔断层,设置正V字型隔断层时,盐渍土路基的排盐效果更好。     

新疆地区盐渍土的盐胀特性研究

通过对在建中的新疆哈若公路沿线盐渍土的室内试验,探讨了盐渍土的盐胀规律,并结合<公路路基设计规范>和已有的施工经验,为合理利用当地盐渍土资源以及避免盐胀病害的发生提出了建议.试验结果表明盐渍土中含有大量的NaCl,Na2SO4等易溶盐,而盐渍土的盐胀作用主要与Na2SO4有关.Na2SO4在不同温度下,溶解度变化很大,而在结晶后体积增大数倍,其中以Na2SO4*10H2O体积变化最大,约为结晶前的3.1倍.盐渍土的盐胀病害很大程度上限制了它的应用,如果能掌握盐渍土的盐胀特性,采取适当措施避免盐胀的发生,无疑将会大大提高工程质量,降低工程造价.     

戈壁沙漠盐渍土公路路基病害处理研究

戈壁沙漠地区存在大量盐渍土土基,对于修建公路十分不利,该区域公路路基病害较为严重。首先分析了戈壁沙漠地区盐渍土的工程性质,主要包括湿陷性、盐胀性和腐蚀性,前两者是造成路基病害的主要原因;其次从病害防治与前期施工的角度,以盐渍土三种工程特性为出发点,提出了相应的病害防治措施;最后设计并进行了盐冻胀试验,研究了含盐量与含水率对土体膨胀的危害影响。     

河西风电场粗颗粒盐渍土地基病害与防治探讨

粗颗粒盐渍土地基病害是河西风电工程地基基础长期安全与稳定性的主要威胁,但目前在大倾覆力矩和360°方向循环荷载作用下的风电场粗颗粒盐渍土地基处理方法的研究和工程经验甚少.通过对敦煌粗颗粒盐渍土的现场勘查和查阅大量文献,系统地阐述了风电机组的荷载形式、地基要求、河西粗颗粒盐渍土的工程性质及其影响因素.根据公路、机场等领域已有的粗颗粒盐渍土研究成果和防治经验,为河西风电场粗颗粒盐渍土地基的防治方法给出建议和依据.     

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。     

和硕至库尔勒高速公路盐渍土盐胀试验

为确定和硕至库尔勒高速公路盐渍土性能,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盐渍土的盐胀规律,可为工程实践提供借鉴。     

风积沙在新疆公路盐胀病害防治中的应用

结合新疆土质条件的特点,在分析新疆公路盐胀病害机理及成因基础上,论证了风积沙用于公路盐胀病害防治的可行性,阐述了利用风积沙防治公路盐胀病害的方法,具有一定的理论和实践意义.     

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．     

盐渍土地区公路软土地基加固技术探讨

盐渍土是一种特殊的土,具有腐蚀、盐胀、溶陷等不良工程特性。盐渍土地区公路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。为解决盐渍土的工程应用问题,通过大量的成分分析和室内外试验研究,对高速公路路基加固的可行性进行了论证,并提出了相应的一些施工技术要求,阐述了高速公路路基加固的重要意义。     

沙漠区风积沙路基水盐迁移规律

以沙漠区风积沙路基土为依托, 检测了典型路面病害路段不同深度试样的化学成分, 基于土水势原理, 分析了路基内盐分与水分的迁移特点; 以95%的压实度分层填筑土样, 采用自制试验装置测试模型土柱的含水率与导电率, 研究了最佳含水率条件下温度梯度对路基内水盐迁移规律的影响。研究结果表明: 病害路段路基土为细沙, 基层与路基土含盐成分均以可溶性硫酸钠与钾盐为主, 在-6℃~0℃会形成Na₂SO₄·10H₂O, 发生体积膨胀, 当遇到外界水分的进入, 就会加剧路基土盐胀和路面隆起破坏; 路基压实一周后, 土样5cm深度处含水率降低了1%~2%, 硫酸根含量降低了0.05%~0.06%, 在35cm深度处含水率升高了0.5%~0.8%, 硫酸根含量降低了0.12%~0.14%, 在重力势与压实的双重作用下, 均质土体出现快速且明显的水盐分层现象; 在外界温度作用下, 土样25cm深度范围内温差为20℃~30℃, 超过25cm深度范围, 温差约为1℃, 随着深度增加, 温度梯度变化量逐渐减小, 最终趋于0;风积沙路基内部水盐分布随深度先降低后增加, 水盐场随深度分布呈现“对勾”状规律; 风积沙路基内部的水盐迁移是由气、液两态混合作用的结果, 在高温作用下, 路基顶面10cm范围内水气迁移占据了主要的迁移方式, 而在10cm以下主要由细沙构成的风积沙内无法形成有效的毛细水上升孔道, 水分主要以薄膜水的形式进行迁移, 在降温作用下, 液态水携带盐分上升, 在路基顶面形成盐分积聚现象。     

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.      

砂卵石地层下伏膨胀岩土盾构隧道结构内力特征

成都地铁二号线区间盾构隧道局部穿过砂卵石下伏膨胀岩土地层,为获得下伏地层膨胀荷载对盾构隧道衬砌结构内力的影响规律,采用数值方法分析了下伏地层在不同范围发生局部膨胀时对衬砌结构外侧压力的影响.通过现场测试得到了盾尾注浆时和隧道贯通后衬砌结构荷载及内力的分布规律,并与不同膨胀荷载下结构内力的计算结果进行了比较.研究表明:膨胀圈厚度及范围对膨胀后压力增量的影响较小,膨胀力对压力增量的影响较大;局部膨胀荷载的存在将增大管片结构弯矩,对结构受力不利,负弯矩是下伏膨胀岩土地层盾构隧道结构设计的控制因素.计算砂卵石下伏膨胀岩土地层中盾构隧道结构内力时,应考虑膨胀荷载的影响,膨胀荷载可采用数值分析等手段确定.