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。     

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。      

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。     

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。     

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。     

降水入渗条件下氯盐渍土水盐迁移规律

为探究降水入渗导致氯盐渍土盐分流失问题，以人工配置的不同含盐(氯化钠)量粗粒土和细粒土为研究对象，通过自行设计的室内降水入渗模拟试验装置，获取了14种工况下近500组试验数据，对比分析了降水入渗次数、土样粒径与含盐量对土样水盐迁移特性的影响；建立了降水入渗作用下土体盐分迁移与水分迁移之间的联系，确定了入渗影响深度，揭示了水分与盐分经降水入渗作用后在土柱中的分布特征。研究结果表明：对于细粒盐渍土，随着降水入渗次数从1～4的增加，其含水率和含盐量的峰值点均明显向下发生移动，盐分将逐渐向土柱中底部积聚；对于粗粒盐渍土，2次降水入渗后，含水率在土柱高度范围内分布较为均匀，且降水入渗次数的继续增加并没有改变这种均匀性，而盐分将随着水分快速向土柱底部积聚；氯盐渍土这种“盐随水走”关系与其易溶于水有关，所以氯盐渍土填料路基应加强防水措施，特别是粗粒土填料，虽然其可压实性优于细粒土，但浸水后溶陷强烈，病害更为严重；一定范围内含盐量的增大不会改变细粒土或粗粒土水盐迁移的整体规律，但会降低土体水盐迁移的速率，与含盐量较低的细粒土相比，含盐量较高的细粒土的水分与盐分峰值点出现深度均滞后5～15 cm;在降水...     

氯盐渍土溶陷特性试验研究

通过对氯盐渍土进行溶陷试验,研究了氯盐渍土在不同含水量和含盐量条件下的溶陷变形特性,定性地分析了氯盐渍土溶陷系数与含水量、含盐量的关系。试验结果表明:氯盐渍土随着初始含水量的增大,溶陷系数下降,同时,峰值溶陷压力和峰值溶陷系数减小;在压力增加到一定值时,溶陷系数随着含盐量的增加而增大,随着含水量的增大而减小;在盐分刚开始溶解或溶解结束阶段,溶陷的敏感程度弱,而在中间阶段,溶陷的敏感性加强。     

盐渍土工程性质分析

在已有研究成果的基础上,系统分析和总结盐渍土的盐胀特征、溶陷特性、压缩特性、抗剪特性、渗透特性、毒细性特征,对于指导我国盐渍土地区公路的修筑和养护,提高工程质量具有重要意义。     

易溶盐与盐渍土层微观结构及竖向分布关系

以察尔汗至格尔木高速公路为依托,对察尔汗盐湖盐渍土的土样进行试验研究,通过人工挖取探槽和钻探取样的方法,测定沿线10 km、8个不同测区、距地表20 m内土样的易溶盐,并分析易溶盐质量分数不同时盐渍土的微观结构。结果表明:察尔汗盐湖土样以氯盐型盐渍土为主,易溶盐的质量分数随土层深度的增加而逐渐减少并趋于稳定,表层易溶盐富集,氯离子的质量摩尔浓度随土样深度的变化规律与易溶盐的质量分数一致,硫酸根离子的质量摩尔浓度随土样深度的变化有较强的波动性,通过电镜扫描照片分析得到盐渍土微观结构的连结形式,并分析了易溶盐质量分数不同时盐渍土的微观结构特征。     

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。      

硫酸盐渍土热-质迁移试验与耦合模型

为研究西部寒旱区盐渍土传热传质行为，首先，在无压补给条件下进行非饱和硫酸盐渍土的单向冻结试验；其次，考虑结晶潜热、结晶阻抗及结晶消耗等因素，建立非饱和硫酸盐渍土水-热-盐三场耦合模型；最后，采用COMSOL Multi-physics对耦合模型进行数值模拟，将模拟结果与试验数据进行对比分析.研究结果表明：盐渍土内温度随冻结时长呈三阶段发展，逐步形成上冷下暖的温度梯度；在温度梯度和基质吸力双重驱动下，水、盐向冻结锋位置迁移，冻结锋位置水、盐含量出现峰值，峰值含水率、含盐量相较初始值分别增加2.16%和0.28%；冻结锋沿冻结温度线移动，形成冻结锋面；土柱最大冻结深度约为15.5 cm.     

应急机场土质道面疲劳变形特性模型试验

为分析应急机场快速修建工程的合理道面结构形式,采用人工加载和道面电液伺服疲劳试验机加载2种方式,对由压实土基、稳定土基层（底基层）和功能性面层组成的典型道面结构疲劳变形特性进行了模型试验.研究了土质道面结构的累积塑性变形、回弹弯沉和弯沉盆曲线随飞机荷载、施加荷载频率和荷载作用次数的变化情况及其平面分布规律.试验结果表明:累积塑性变形随加载频率增大而增大,累积塑性变形与加载次数呈对数关系;弯沉盆曲线形状类似“S”型曲线,可采用四次曲线方程进行拟合;道面结构的早期整体回弹模量增长较快,7~60 d龄期内整体回弹模量可达200~500 MPa,在数万次通行次数下,土质道面的回弹弯沉小于1 mm,表明提出的土质道面结构形式能够满足应急机场强时效性的要求.      

含盐量对水泥土强度影响的试验研究

通过对含盐水泥土进行大量的室内试验,分析含水量、龄期、水泥用量、含盐量对水泥土强度的影响,结果表明:含盐量对水泥土强度的提高或减小有一个阈值。当盐渍土的含盐量高于或低于这个阈值时,会对水泥土产生不同的作用。关于盐类对水泥土强度的影响从机理上进行阐释,可以总结出高含盐量对水泥土破坏作用的对策。     

工业废渣改良盐渍土性能试验研究

应用多种工业废渣对盐渍土进行改良试验。结果表明,以工业废渣部分替代石灰类材料改良盐渍土能够满足无侧限抗压强度和CBR强度等性能要求,并且具有较高的无侧限抗压强度、更稳定的体积安定性和水稳定性,其中以钢渣石灰稳定盐渍土的效果最好。该研究对盐渍土路基工程填筑具有一定参考意义。     

含盐量对水泥土强度影响的试验研究

通过对含盐水泥土进行大量的室内试验,分析含水量、龄期、水泥用量、舍盐量对水泥土强度的影响,结果表明：含盐量对水泥土强度的提高或减小有一个阈值。当盐渍土的含盐量高于或低于这个阈值时,会对水泥土产生不同的作用。关于盐类对水泥土强度的影响从机理上进行阐释,可以总结出高含盐量对水泥土破坏作用的对策。     

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。     

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.