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.     

寒旱区硫酸盐渍土特征温度及盐冻胀特性

针对寒旱区硫酸盐渍土的盐冻胀特性开展了室内试验研究。选取甘肃省河西地区硫酸盐渍土为原料土,以室内人工制备的硫酸盐渍土为研究对象,就含盐量和含水率等因素变化对土体的特征温度(过冷温度和冻结温度)以及盐冻胀变形的影响进行了系列试验研究,基于硫酸钠盐渍土冻结试验,建立了冻结温度的计算模型,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,对所提出模型的有效性进行了验证,并对其变化规律以及产生的机理进行了探讨。结果表明：含盐量较高土体在正温盐分结晶析出,含盐量较低土体在负温盐分结晶析出;土体孔隙中溶液的浓度对盐渍土冻结温度以及总变形有着显著的影响,且存在2个临界浓度值,使得低浓度时的特征温度随着溶液浓度的增加而降低,当达到较小的临界浓度值后,结晶盐析出导致特征温度随着浓度的增加而升高,直到浓度达到较大的临界浓度值;在变形方面,溶液浓度较低时,土体变形主要由冻胀引起,反之,当孔隙溶液浓度较高时,变形则主要由盐胀引起,而在2个临界浓度之间时盐胀和冻胀相互制约。     

冻融条件下硫酸盐渍土强度特性试验研究

为研究冻融条件下硫酸盐渍土的强度特性,采用正交试验方案,对不同压实度、含水率、含盐量及冻融循环次数的硫酸盐渍土试样进行三轴剪切试验,分析各因素对土体抗剪强度的影响。结果显示:土体黏聚力c随压实度与含水率的增加先增大后减小,随含盐量的增加而减小,随冻融循环次数的增加而减小,并逐渐趋于稳定;对于黏聚力c,含水率与冻融次数影响极显著,压实度及含盐量影响显著,对于内摩擦角φ整体变化不显著,受上述各因素影响较小。     

硫酸盐渍土压实特性及盐胀机理研究

本文通过室内模拟试验，得出了西安黄土掺加一定量硫酸钠的硫酸钠盐渍土在不同初始干密度下的盐胀规律。规律表明：同一初始含水量下的硫酸盐渍土，在降温时其胀量与初始干密度的关系大致呈二次抛物线型，存在一个最低盐胀值区间，在本试验条件下，当含水量为重型击实标准最佳含水量时，该区间处于１．８０g/cm^3的范围内，该区间的发现对盐渍土地区的公路工程具有重要作用，通过试验成果分析得出了不同初始干密度条件下的盐胀机理，     

兵团垦区盐渍土路基盐冻胀变形规律的试验研究

针对近年来兵团垦区硫酸盐渍土地区道路建成后每年10月底路面开始发生不均匀隆起、开裂的现象,选择处于自然环境中的典型硫酸盐渍土路段,对道路中心线和左、右路肩部位进行了盐冻胀变形的长期监测.结果表明:(1)试验路段经历了自然环境的一次降温、升温过程后,其实测变形规律表明该盐渍土路基的盐冻胀变形过程可以划分为3个阶段,即纯盐...     

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。     

细粒氯盐渍土盐胀特性试验研究

对新疆焉耆地区和硕～库尔勒高速公路沿线的天然盐渍土进行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了氯盐渍土的盐胀规律.试验结果表明:在冻融循环过程中,低液限粘土中氯盐渍土盐胀累加性最好,低液限粉土中氯盐渍土次之,低液限粘土强氯盐渍土不具有盐胀累加性;低液限粉土中氯盐渍土盐胀量都随着温度的降低而增加,随着温度的升高而减小;低液限粘土中氯盐渍土的最大盐胀量随着含水量的增大而增加;低液限粘土中氯盐渍土的盐胀特性随含盐量的增大而降低.     

开放系统条件下硫酸盐盐渍土盐胀特性的试验研究

在室内模拟天条件下硫酸盐盐渍土的盐胀特性，研究盐胀率与其主要影响因素之间的相互关系。试验结果得出初始干密度、补水高度、含盐量和含水量对盐胀率的影响，分析其盐胀机理。     

基于粉煤灰、CaCl_2改良宁夏地区硫酸盐渍土盐胀特性试验研究

为研究粉煤灰与CaCl_2对硫酸盐渍土盐胀特性的改良效果,设计正交试验,进行室内盐胀试验,分析了各因素对盐胀量的影响。结果表明:(1)含盐量为0~10%范围内时,试样在7d时盐胀量随含盐量增加而增加,且趋势减缓,在14d与28d盐胀量随含盐量变化呈现先增大、后减小、再增大的趋势,其中2%为峰值,5%为波谷;(2)随着粉煤灰掺量从0增加到20%,7d时盐胀量一直增加,14d和28d时盐胀量在10%之前增加,幅度较大,之后有所下降,掺量从20%增加到30%,盐胀量基本趋于稳定,由此得粉煤灰最优掺量为20%;(3)在CaCl_2掺量为0~2%内盐胀量呈现显著减小,之后基本趋于稳定,由此得CaCl_2的最优掺量宜为2%;(4)极差分析表明各因素对硫酸盐渍土盐胀量影响的顺序依次为CaCl_2掺量、含盐量、粉煤灰掺量。该研究可为硫酸盐渍土的工程处理提供参考。     

硫酸盐渍土盐胀过程分析

基于硫酸盐渍土正交试验结果,对硫酸盐渍土的盐胀过程线进行分析,分析结果可用于判断工程中盐胀过程线的类型和选择施工季节。     

氯盐型弱盐渍土压实特性试验研究

为解决细粒弱盐渍土路堤压实的技术难题,通过试验,研究细粒弱盐渍土的压实特性,确定其最优的振动压实参数,并与相关规范提出的标准试验方法压实效果进行了对比。结果表明,振动压实可以使土体得到充分的压实,压实效果更好。建议:对于细粒弱盐渍土应采用振动压实方法确定其标准密度和最佳含水率。     

硫酸盐渍土的膨胀特性及微结构形态试验研究

本文除以常规化学分析方法对盐渍土中易溶性盐离子和成分测定外,还采用x一射线衍射分析、差热分析和扫描电子显微镜分析等方法分析其微观结构形态及化学组成成份。用这种方法可以快速确定盐渍土中的主要盐分类型,补充了用化学分析结果推算盐分组成及含量所存在的缺陷。三种不同类型的盐渍土在扫描电子显微镜照片上均清晰地显示出各自特有的微结构形态。在此基础上,通过试验与理论分析对硫酸盐渍土的膨胀原因和膨胀过程作了剖析,并对用氯盐渍土来消减硫酸盐渍土膨胀的途径进行了初步的研究。     

冻融循环下橡胶-砂胶结材料力学特性试验

在季节性冻土区,冻融作用将改变桩周土体的强度,并诱发桩基发生病害,研制桩周土体置换材料,探明温度及冻融循环对其力学特性的影响机理,对于季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害的防治非常必要。利用橡胶颗粒、砂和聚氨酯胶黏剂制作试样;开展不固结不排水三轴压缩试验,获得不同条件下橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线;并通过非线性拟合和回归分析,建立试样切线模量和切线泊松比与轴向、径向应变之间的拟合关系式;据此分析了橡胶-砂胶结材料试样在不同的冻融循环次数、温度及围压等条件下的力学特性。结果表明：橡胶-砂胶结材料试样的应力-应变曲线没有峰值点,为典型的应变硬化型材料;橡胶-砂胶结材料的切线模量介于2.0～9.0 MPa之间,温度对试样破坏强度和切线模量的影响较大,而冻融循环次数和低围压对试样破坏强度和切线模量的影响相对较小;橡胶-砂胶结材料试样的切线泊松比介于0.50～0.75之间,径向应变越大,切线泊松比也越大。相对而言,切线泊松比受冻融循环次数、温度及低围压的影响并不明显,可忽略不计。橡胶-砂胶结材料有望为季节性冻土区桩基冻融与冻胀病害防治提供支撑。     

硫酸盐渍土盐胀与低层建筑

通过对硫酸盐渍土盐胀的主要影响因素的综合分析，提出了低层建筑防治盐胀的若干途径和措施。     

硫酸盐渍土地区盐胀机理分析

结合硫酸钠溶解度曲线图分析了硫酸盐盐胀机理,并具体分析了盐胀的主要影响因素及其作用机理,总结了硫酸盐渍土地区不同地质环境条件下相应的盐胀处理措施。     

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。     

冻融循环对粉煤灰改良盐渍土抗剪特性影响研究

为探究冻融循环条件下采用粉煤灰改良盐渍土路基的抗剪切性能,选取绥化至大庆高速公路沿线盐渍土样进行不同粉煤灰掺量下的直剪试验研究。结果表明:历经多次冻融循环,盐渍土黏聚力和内摩擦角均出现下降趋势;随着粉煤灰掺量的增加,改良盐渍土的内摩擦角、黏聚力和抗剪强度呈现出先升高后下降的趋势;当粉煤灰掺量为15%时,盐渍土样的黏聚力、内摩擦角等力学指标均达到最大值。绥大高速公路地区路基修筑过程中,可以在路基土中掺加15%粉煤灰,以提高路基土抗剪强度及抗冻融循环作用的能力。     

含氯化钠硫酸盐渍土盐胀过程分析

对含氯化钠硫酸盐渍土的盐胀过程线进行了分析，将春分为四种类型并对每一种类型盐胀过程线的形成原因进行了分析，还讨论了起胀温度及剧烈盐胀温度区间，其结论便于工程实践中判定盐胀过程线类型和选择施工季节。     

冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害

依据兵团垦区的特殊地理环境,分析研究了冰;东盐渍土地区盐胀和冻胀综合病害的温度区间、划分土体变形阶段,并结合兵团垦区公路建设环境,分析研究了影响冰冻盐渍土地区土体变形影响因素,初步提出了防治该病害的措施。