新疆公路盐渍土路基盐胀力的数值模拟分析

针对新疆盐渍土地区公路盐胀造成路面大面积纵向开裂的病害现状,提出盐渍土路基盐胀力的数值模拟方法,采用FLAC数值模拟软件,以S310线的病害为依托,模拟盐胀力的大小及其在路基中的传力特性。通过分析路基断面不同高度的水平应力分布规律,提出把公路路面的水平位移与盐胀力的比值作为盐渍土路基的水平盐胀率的概念。     

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。     

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。     

极旱荒漠地区板块状盐渍土盐胀特性研究

为研究极旱荒漠地区板块状盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,该文对取自新疆罗布泊地区哈若公路沿线板块状盐渍土进行了室内土工试验和盐胀分析试验,并对盐胀特性试验以后的试样进行了5 000倍放大扫描电子显微镜下微观结构变化分析。试验结果表明:区域板块状盐渍土剧烈盐胀区都主要发生在+15~-5℃的范围内。在相同条件下盐渍土易溶盐的含量与盐渍土最大盐胀率呈二次抛物线关系。结合盐渍土路基的病害特点研究了板块状盐渍土的盐胀率和压实度之间的相互联系,发现板块状盐渍土地区盐渍土含水量一定时盐胀量随路基压实度的变大而增加。     

盐渍土路基盐-冻胀变形试验研究

在季节性冻土和盐渍土灾害地区,盐渍土的盐-冻胀(盐胀-冻胀)变形对道路路基造成很大的危害.南疆阿拉尔市城市道路建成后,盐渍土路基变形较为严重.为了确定盐渍土路基变形破坏的类型、原因及其发生机理,对变形破坏严重的道路进行路面变形量、路基不同深度地温,日平均气温及测区地下水位的季节变化进行现场监测试验,并对路基盐-冻胀变形进行了评价.结果表明:试验路段路基的变形属于盐-冻胀变形破坏,路基中的硫酸盐使水泥土稳定基层膨胀开裂和外部水分入渗路基产生冻胀是路基产生变形破坏的主要原因.     

奎克高速公路路基盐渍土盐胀特征试验分析

通过对新疆奎屯至克拉玛依高速公路路基盐渍土在开放系统中进行反复冻融循环条件下的盐胀特征试验研究,在不同含水率条件下研究了奎克高速公路路基盐渍土的盐胀规律。试验结果表明:路基盐渍土在冻融循环过程中的盐胀过程可被分为3个阶段;路基盐渍土盐胀量随着含水率的增大而增大,在最佳含水率时为最大值;随着冻融循环次数的增加,盐胀量增长速度逐渐降低;粗颗粒盐渍土在多次冻融循环条件下的盐胀量累加性较为显著。     

季节性冻土对公路工程危害及防冻措施

在寒冷地区 ,冻害对公路寿命有严重的影响 ,这是由于路基土中毛细管里的积聚水受冻后体积发生膨胀 ,使路基土产生不均匀的胀力 ,造成公路工程的损坏 ,土层毛细管吸取地下水的原理可以通过实验说明 ,毛细管越细 ,水上升的高度越高。路基土中存在着无数的毛细管 ,地下水主要通过路基中的毛细管上升到路基内部 ,冬季来临 ,当大气负温传入地下 ,地表中的自由水首先冻结成冰晶体 ,随着气温的继续下降 ,结合水的最外层也开始冻结 ,使冰晶体逐渐扩大 ,并在土层中形成冰夹层 ,水分冰冻后体积将增加 9% ,使土体随着膨胀发生隆起 ,出现冻胀现象 ,土中…     

硫酸盐渍土地区公路盐胀影响因素及防治措施

介绍硫酸盐渍土地区公路路基盐胀的机理、危害,对引起公路路基盐胀的主要因素作了分析,并提出防治原则及防治措施。     

盐渍土路基病害特征分析

为研究盐渍土路基的病害特征,首先对影响盐渍土工程性质的盐胀性、溶陷性和腐蚀性进行了分析,结合依托工程系统研究了盐渍土路基病害特征表现形式,并对盐渍土路基相关标准规范进行了系统分析。研究结果表明:盐胀性、溶陷性和腐蚀性是引起盐渍土路基病害的主要原因,盐渍土工程性质受季节性、温度、湿度影响较大;路面纵向裂缝在温度相对较低的冬季逐渐扩大,气温升高后裂缝的宽度减小,部分裂缝可以达到愈合的程度;路面波浪形起伏使得路面平整度变差,影响道路的使用性能。     

路基水盐迁移特性及对路基路用性能影响的试验研究

为了探明公路路基水盐迁移特性及对路基路用性能的影响,依托青海察(尔汗盐湖)格(尔木)高速公路察尔汗盐湖区段路基工程,以察尔汗盐湖区段沿线的含砂低液限粉土、粉土质砂、砾类土为研究对象,开展毛细势作用下非饱和土路基水盐迁移及路用性能室内试验研究,揭示在毛细势作用下强盐渍土地区公路路基水盐迁移规律,明确不同填料路基毛细水的上升高度与盐渍化程度,以及次生盐渍化对路基路用性能的影响。研究结果表明:含砂低液限粉土(非盐渍土)、含砂低液限粉土(弱盐渍土)与砾类土路堤毛细水最大上升高度分别为85、75和55 cm,有害毛细水上升高度分别为60、40和45 cm,次生盐渍化高度分别为50、30和45 cm;随含盐量的增加,粉土填料CBR值整体上呈减小趋势,而砾类土路堤填料CBR值呈现出先增大后减小的趋势,验证了水盐迁移造成粉土和砾类土路基路用性能的降低,但次生盐渍化对粉土路基路用性能的影响更甚。     

盐渍土路基设计

盐渍土病害主要有盐胀、溶陷及翻浆等,严重影响路基整体稳定性.结合新疆大奇高速公路的勘察设计,分析了盐渍土对路基的危害,并介绍了盐渍土地基与路基的处治和设计.     

低液限粘土类盐渍土路基的盐胀变形量计算

文章针对新疆生产建设兵团垦区盐渍土的特点,通过室内、外试验及理论分析,建立起以现场测试的盐渍土路基的盐(冻)胀量为基础,通过多元线性回归方法,建立低液限粘土类盐渍土路基的盐胀量计算关系式。     

低液限粘土类盐渍土路基的盐胀变形量计算

本文针对新疆生产建设兵团垦区盐渍土的特点,通过室内、外试验及理论分析,建立起以现场测试的盐渍土路基的盐(冻)胀量为基础,通过多元线性回归方法,建立低液限粘土类盐渍土路基的盐胀量计算关系式。     

保温材料在硫酸盐环境中的长期性能研究

硫酸盐渍土路基随气温变化产生盐胀导致道路破坏,是目前急需解决的问题。从影响盐渍土盐胀的因素之一的温度入手,针对EPS和PU两种保温材料,通过室内试验,研究了硫酸钠溶液浓度、冻融循环次数对其体积吸水率、抗压强度、导热系数等参数的影响,为两种材料在硫酸盐渍土路基中的应用提供参考和依据。     

硫酸盐渍土路基盐胀等级的模糊评判

结合现有盐渍土盐胀等级评判方法与标准，提出以硫酸钠含量、含水量、氯化钠含量、初始干容重和上覆荷载等五因素对硫酸盐渍土盐胀率的单因素作用规律为依据，运用层次分析法确定各因素的权重。结合硫酸盐渍土盐胀特性各因素间交互作用的规律，提出了路基盐胀等级的模糊评判模型，并计算分析了该方法的可靠性。该模型可定性地预测路基的盐胀程度，为施工采用合理的处治措施提供依据，有较大的实用性。     

硫酸盐渍土水-盐-热-力四场耦合理论模型

针对硫酸盐渍土盐胀过程中较为欠缺的四场耦合理论,在已有的冻土三场耦合模型的基础上,建立了盐渍土水-盐-热-力四场耦合动力学模型。首先,基于水动力学模型和质量守恒定律,在水分场方程和盐分场方程中分别引入等效含水量和等效含盐量的概念,以此为耦合因子简化了水-盐-热耦合模型,不仅考虑了溶质扩散及水动力弥散的作用,还考虑了结晶盐-盐溶液相变(化学反应)对盐分迁移,以及结晶盐相变潜热对温度场的影响。其次,根据能量守恒定律,增加结晶盐的相变潜热,使温度场方程更符合工程实际情况。同时,在建立应力场方程时,盐胀部分由溶质的摩尔质量差进行计算,冻胀部分由原土中的部分水加上迁移来的水减去硫酸钠结晶所需要的水进行计算,从而推导出了应力与水分迁移、盐分迁移以及温度的关系,完善了盐渍土四场耦合理论。最后运用该理论模型,计算分析了新疆某公路盐渍土路基的盐冻胀变形过程。结果表明:计算所得地温规律、盐分迁移规律和盐冻胀规律与实测结果基本一致,计算与实测结果均表明,从秋末至来年春季,硫酸盐渍土路基经历了降温到升温的温度剧烈变化阶段,此阶段路基的变形过程可分为平稳区、缓慢盐冻胀区、剧烈盐冻胀区、盐冻胀变形滞后区、缓慢沉降区、剧烈沉降区6个部分。     

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.     

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     

公路盐渍土路基施工技术探讨

盐渍土质作为公路路基时,公路路基容易出现盐胀、溶陷、变形、翻浆以及侵蚀等病害,严重影响公路工程的施工质量,对过往行车的安全造成很大威胁。所以在盐渍土地区建设公路,应当要首先处理好盐渍土问题。结合某公路盐渍土路基治理施工项目,针对盐渍土的危害、处理措施以及注意事项进行阐述。     

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。