滨海新区氯盐渍土路基破坏形式及处治技术

以天津滨海新区重点工程沿线不同地点的34组盐渍土样为原料进行了土壤含盐量测试、易溶盐试验等氯盐渍土基本性质试验,分析了盐渍土破坏机理。氯盐渍土路基处治技术的关键是隔断水分侵蚀路基,防止结构层材料再盐渍化,保证路基强度和行车的安全。     

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。     

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.     

隔断层厚度对盐渍土路基边坡稳定性的影响研究

我国现阶段的公路建设里程不断增长,相较于常规平原地区,高寒区公路建设要克服盐渍土路基带来的各类不良影响。高寒地区常见的盐渍土体中富含盐分,容易出现盐分迁移和结晶的现象,从而导致路基边坡稳定状态发生变化。现有工程施工方案中常设置隔断层,但目前关于隔断层厚度对路基边坡稳定性产生影响方面的研究仍较为薄弱。通过设计多种厚度的级配砾石隔断层,利用有限元模拟软件,可模拟并对比各厚度级配砾石隔断层对路基边坡稳定性的影响结果。研究成果显示,相较于无级配砾石隔断层的盐渍土路基,设置隔断层的路基边坡稳定性有所降低,并随着隔断层厚度的增加下降;当级配砾石隔断层的厚度设置超过30cm后,模拟路基边坡的危险滑动面位置触及坡脚隔断层处,随后其厚度继续变大并不会对危险滑动面产生明显影响。     

不同过筛粒径取样对粗粒盐渍土易溶盐试验结果的影响研究

为了研究现行粗粒盐渍土易溶盐试验方法的合理性,在分析现行规范方法和关于易溶盐测试试验方法研究成果的基础上,选取典型粒径组合条件下的人工配制粗粒盐渍土和天然盐渍土,开展单次降温盐胀试验和多次冻融循环盐胀试验及结果分析,初步确定粗粒盐渍土易溶盐测试试验所取土样的合理过筛粒径;最后,通过室内重配土的易溶盐测试试验进一步验证其合理性。结果表明:利用过5mm筛孔的烘干土样进行粗粒盐渍土的易溶盐试验,能更好地反映其实际工程特性,试验结果也更具代表性。     

盐渍土工程性质试验

为研究盐渍土的工程性质,首先通过试验测定了土样的颗粒分析结果和基本物理力学性能指标,得到了石灰物质化学性质和水泥的各项性能指标.然后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行低温直剪试验、抗压强度试验、抗压回弹模量试验系统研究了盐渍土的力学性能.最后分别通过对不同含盐量、不同无机结合料掺量的盐渍土土样进行干湿循环试验和冻融循环试验系统研究了盐渍土的耐久性能.研究结果表明:易溶盐含量的增加可显著降低盐渍土的抗剪强度;水泥和石灰的加入使盐渍土的粘聚力、内摩擦角、抗压强度和抗压回弹模量均显著提高,同时也使得盐渍土的耐久性有所改善;水泥对提高改良盐渍土的抵抗变形能力有显著作用,同时对早期强度与水稳性提高效果更好.     

青海地区盐渍土土基回弹模量E_0值影响因素研究

盐渍土由于其独特的工程特性,为盐渍土地区公路的设计与施工带来较多不便。结合现场取样与室内试验,研究了不同含水率、含盐率、压实度对盐渍土土基回弹模量E_0的影响。发现随着含水率的增大,盐渍土土基回弹模量呈现先增大后减小的趋势,且在14%时达到峰值。回弹模量E_0值与压实度具有良好的线性正相关性,而随着含盐量增长,回弹模量也逐渐上升。     

海泡石纤维固化盐渍土的强度试验研究

盐渍土为细颗粒的特殊土,易使路基路面产生溶陷、膨胀和腐蚀等病害,充分利用盐渍土作为路基填料成为沿海地区道路工程建设中的重要问题之一.利用海泡石纤维对盐渍土进行固化试验研究,分析了固化材料掺量、养护龄期、盐渍土含盐量及含水率对固化盐渍土强度的影响,并利用扫描电镜试验对固化盐渍土的机理进行了初步探讨.试验结果表明:0.8％...     

自然环境下盐渍土路基水盐分布与迁移

针对新疆硫酸盐渍土地区道路每年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,对其道路中心线和左、右路肩部位进行路基含盐量调查.结果表明,隔断层对阻止盐分向路基顶面迁移有明显效果,但也加剧了其下盐分的积聚.隔断层的“覆盖效应”明显,土工膜的覆盖效应强于风积砂.在工程中选择隔断措施时应考虑其长期应用效果.     

滨海相盐渍土强度机理分析

针对不同含盐量和含水量的粉土和黏土进行直剪试验,分析盐渍土的黏聚力和内摩擦角与盐离子浓度、溶质吸力和基质吸力的关系,用非饱和土剪切强度理论和双电层理论解释剪切强度增加机理,提出盐溶液的有效应力概念和计算表达,建立有效应力与黏聚力的关系。粉土盐渍土和黏土盐渍土的直剪试验结果表明:粉土盐渍土的剪切强度参数与含盐浓度的关系是,当含盐浓度小于饱和浓度,剪切强度参数随含盐浓度增加基本不变;当含盐浓度大于饱和浓度,剪切强度参数随含盐浓度增加而增加。黏土盐渍土的剪切强度参数与含盐浓度的关系是,剪切强度参数随含盐浓度增加而增加,当含盐浓度大于饱和浓度,剪切强度参数随含盐浓度增加而增加得幅度大。粉土盐渍土和黏土盐渍土的剪切强度机理不同,粉土盐渍土的剪切强度增加是由盐结晶胶结和充填引起的,黏土盐渍土的剪切强度增加是由双电层作用和盐结晶胶结共同引起的。     

温度对盐渍土抗剪强度和变形特性的影响

为了明确因冻结温度和结晶差异造成的温度对盐渍土抗剪强度和变形特性的影响，以高含盐量和不同盐分类型的盐渍土为研究对象开展试验研究。首先，选用青藏高原察尔汗-格尔木高速公路沿线采集的含盐量为10%~36%的氯盐含量高、硫酸盐含量低的盐渍土土样（HC-1，HC-2）和硫酸盐含量较高而氯盐含量较低的盐渍土土样（CS）3种高含盐量盐渍土作为试验土样，对3种土样进行冻结温度试验，验证其降温至-20℃时，土体不会发生冻结。其次，在5个不同控制温度（-20℃、-10℃、0℃、10℃和20℃）下，分别进行盐渍土直剪试验以得出温度与抗剪强度参数关系函数。最后，分析温度对抗剪强度和弹性模量的影响，同时，利用数值拟合建立考虑温度影响下的盐渍土抗剪强度和切线弹性模量公式。研究结果表明：当温度由20℃降低至-10℃，3种盐渍土的抗剪强度和初始切线弹性模量均增大后趋于峰值，而随温度继续降低至-20℃后，HC-1和HC-2土样指标呈下降趋势，CS土样各参数结果却趋于稳定；不同含盐类型的盐渍土，温度对其破坏比R_f的影响也不同；在温度由20℃降至-20℃的过程中，HC土样的R_f在-10℃出现峰值，且在较低荷载（100 kPa）下，呈现出先增大后减小的特点，在较高荷载（200，300，400 kPa）下呈现出先增大后趋缓的特点；CS土样的R_f在20℃~10℃、10℃~-10℃和-10℃~-20℃降温段呈现出先增大中趋缓后减小的分段式变化特点。     

高速公路固化盐渍土路基强度特性的试验研究

盐渍土是一种特殊土,文章重点分析了固化盐渍土的物理特性,并通过多种室内试验方法,着重研究固化盐渍土的强度性质。依据大量的试验资料,对固化盐渍土的固化机理进行了科学分析和应用研究。用于公路路基填料提供科学依据,也为固化盐渍土在滨海盐渍土地区地基处理方面的推广应用提供重要参考依据。     

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。     

甘肃金永高速公路粗粒盐渍土试验研究

为研究粗粒盐渍土作为路基填料的适用性,同时也为类似盐渍土地区公路路基的设计和施工提供数据参考,对取自甘肃省金永高速公路二标的路基料和底基层料进行室内试验研究。本试验包括筛分试验、击实试验、化学分析试验和模拟季节交替变化的大型冻融循环试验。通过室内试验,得出该地区路基料和底基层料都为砾类土,属于硫酸盐渍土;七次冻融循环后路基料土样的盐胀率为0．14％,底基层料土样的盐胀率为0．19％。     

格尔木地区盐渍土工程特性及地基处理方法研究

为了深入研究1#聚热塔所处地基盐渍土的工程特性,对该处盐渍土分别进行了工程性质试验、冻融循环盐胀性试验、室内溶陷试验及现场溶陷试验。试验表明,一定荷载的存在能够抑制盐渍土盐胀,当荷载为50 k Pa时,盐胀基本消失,盐胀活跃区间集中在-10℃~0℃;地基3 m~6.2 m深度处盐渍土含盐量大,浸水变形很大,未经处理不可直接作为建筑物地基;根据此处盐渍土的工程特性,采用浸水预溶法对地基土进行处理。     

基于离散元方法的直剪试验下盐渍土细观形变特性研究

甘肃西北地方存在的盐渍土属于特殊土类的一种,当土壤中含有水分时,盐渍土性质会发生一系列变化,作为地基土在上层荷载的作用下会发生沉降,同时对建筑结构也有腐蚀性,对工程的危害较大,并且也会使造价成本相对加大.文章基于离散元方法的直剪试验研究甘肃张掖地区盐渍土的细观形变,得出剪切过程中土颗粒的速度方向、内部粘结力的分布,在受...     

滨海处治盐渍土路用性能试验研究

滨海地区盐渍土分布广泛,但多属软弱黏土,且环境敏感性强,不宜直接用作路基填料。研究从滨海盐渍土的工程应用角度出发,考虑水盐环境的影响,采用拟水平正交试验设计,对其进行水泥石灰综合处治路用性能试验研究。结果表明:水泥石灰处治滨海盐渍土的压实性能得到改善;水泥掺量对处治土强度贡献最大、石灰掺量次之、水盐环境影响最小,且盐水环境对水泥石灰处治土早期强度的促进作用明显;处治配比合适的水泥石灰处治滨海盐渍土可用作路基填料,推荐采用3%石灰+3%水泥或2%石灰+3%水泥配比对滨海盐渍土进行处治。     

鲁北地区改良盐渍土耐久性试验研究

针对鲁北地区盐渍土特性,结合济乐高速公路项目,采用石灰、粉煤灰、水泥及高炉矿渣等无机结合料作为改良剂,对鲁北地区典型盐渍土进行了单掺和双掺不同配比下的耐久性试验。试验研究结果显示,单掺石灰无法满足长期路用性能,加入水泥等改良剂后加固土具有较好的力学性能和耐久性,可以满足长期路用性能要求。     

天山南麓某工程盐渍土特性分析与处理对策

通过对天山南麓山前洪积细粒土倾斜平原上细粒盐渍土场地勘察,综合分析了盐渍土试验数据、工程地质、水文地质和周边环境等资料,准确评价了该场地的盐渍土类型、成因、空间分布、溶陷性及腐蚀特性,获得了浅层盐渍土竖向分布预测公式,提出了全场范围内腐蚀性评价的统计方法和针对该场地盐渍土地基处理和基础设计的对策。     

基于多因素水平下盐渍土承载比CBR值与土基回弹模量E_0值推导关系研究

盐渍土独特的工程特性为盐渍土地区公路的设计与施工带来较多不便。结合现场取样与室内试验,研究了不同含水率、含盐率、压实度下盐渍土承载比CBR与土基回弹模量E_0的推导关系。发现各因素下CBR-E_0关系曲线拟合良好,且不浸水CBR-E_0拟合相关系数优于浸水CBR-E_0。基于大量试验数据,最后提出了基于含盐率和压实度的盐渍土土基回弹模量的取值推荐。