青海东部盐渍土颗粒级配对毛细水上升影响的研究

为研究颗粒级配对青海东部盐渍土地区毛细水上升的影响,通过室内模拟毛细水上升试验,对同一含水量盐渍土粒径分别为2~0.25,0.25~0.1,0.1~0.075 mm,以及不同颗粒级配条件下进行毛细水上升速度、高度与时间关系的研究。结果表明:在盐渍土毛细水上升开始阶段,3组土柱的上升速度都是最快的,随着时间的增加,上升速度逐渐变慢,而3组试样相比在试验开始2 h内0.25~0.1 mm粒组组成的土柱上升速度最快,0.1~0.075 mm粒组土柱最慢。不同颗粒级配条件下对盐渍土毛细水上升高度影响较大的是细颗粒的含量,细颗粒含量越大毛细水上升高度越大。     

南疆盐渍土路基盐分迁移特性及阻盐技术研究

为研究南疆盐渍土地区城市道路在工后运营过程中路基盐分运移特性,依托阿拉尔市军垦大道延伸段工程,选取有代表性的试验路段,进行了自然环境条件下路基盐分迁移长期监测试验。基于实测数据,分析了盐分渗入路基路面的途径,提出了相应的隔断措施。试验结果表明:在横断面方向,即同一埋深不同水平距离位置的盐分由路两侧向路中心逐渐迁移,最后达到一种动态平衡;在竖直方向,即同一水平距离不同埋深位置的盐分由下向上迁移,并且在不同材料分界处出现聚盐区域。自上而下依次为,第一层处于级配砾石下基层中,第二层处于天然级配砂砾垫层中,第三层处于路基土上路床中。为此,提出双向截盐控盐的隔断措施,并通过ANSYS进行数值模拟,即在道路两侧与林带之间设置混凝土挡水墙阻断林带水携盐渗入路面结构层,在路基土顶面采用风积沙隔断层抑制毛细水携盐渗入路面结构层。     

伊朗德伊高铁沿线高中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性

为了探究高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性,依托伊朗德黑兰至伊斯法罕高速铁路项目,通过沿线盐渍土地基的现场浸水载荷试验与原位渗透试验,结合室内重塑盐渍土试验结果,对高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透特性进行研究分析。试验结果表明:中溶盐的含量对盐渍土渗透特性起着显著的影响,高含量中溶盐粗颗粒盐渍土的渗透溶滤变形主要由渗流场作用下石膏结晶颗粒遇水软化崩塌造成,与级配相似且中溶盐含量较低的盐渍土相比渗透系数均有大幅度降低;中溶盐含量越高,在荷载作用下渗透系数减小越明显;盐渍土粗颗粒所起的骨架作用越强烈,浸水过程中中溶盐含量对地基土的渗透特性的影响作用越不明显;对于不同颗粒粒径的盐渍土,在1%、3%、5%等不同中溶盐含量的范围内随着其含量的变化,渗透系数变化规律也不同;中溶盐含量超过一定范围时,呈现出中溶盐对盐渍土渗透性具有抑制作用的特征;中溶盐含量越低,易溶盐含量对其渗透性影响越显著。可见盐渍土颗粒粒径、中溶盐含量以及易溶盐含量对其渗透特性影响显著。     

公路建设在盐渍土路段路基填料改性技术研讨

新疆是中国的荒漠化大区,也是中国最大的盐土区。有关文献记载:新疆盐渍土面积约占全国盐渍土总面积的1/3和新疆土地面积的6.6%,盐渍土对公路造成的危害严重,盐渍土地基通常在岩土工程中归为特殊地基。新规范定义:当土层内平均易溶盐含量大于O.3%时,一般可称为盐渍土。盐渍土是土层盐渍化过程的产物,在公路工程中,主要是指地表土层1米厚度内,易溶盐含量超过O.3%的含盐土层。在新疆部分地区分布有大量的盐渍土。由于土体中易溶盐的存在,盐的种类与盐的含量会改变土体的基本工程性质,因此也就会对路基工程带来直接的危害。     

基于氯化钡滴定法的洗盐效果研究

洗盐效果是盐渍土工程性质和土壤改良研究领域的焦点问题之一。为了研究氯化钡滴定法的合理性以及洗盐后盐渍土性状的改良效果,结合分析盐渍土的洗盐机理,采用蒸馏水浸泡过滤的方法对青海茶卡盐渍土做了洗盐处理,并采用BaCl_2溶液滴定法对该方法洗盐的洗盐效果进行检验,对比了洗盐前后盐渍土的颗粒分析试验和易溶盐离子分析试验。结果表明:茶卡地区盐渍土经过洗盐处理后,土体粗粒组即粒径大于2 mm,按比例减少14.37%,相应细粒组组份增大14.37%;盐渍土中易溶盐含量最少降低至0.096%到非盐渍土的标准。但由于空气中CO_2与水的作用,碳酸氢盐含量增加0.023%。因此使用BaCl_2溶液滴定法检验青海茶卡盐渍土的洗盐效果是有效的方法,且仅适合作为定性研究的判定依据。     

黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响

研究黄土的的颗粒组成对铁路既有线路基沉降原因分析及病害整治具有重要的意义。以某铁路既有线路基为研究对象,重点就黄土的颗粒组成对其路基沉降的影响进行试验研究。首先,对研究区轻微沉降段、轻微沉降段及非路基段黄土进行现场取样与形状描述,对其基本物理参数进行测试。然后采用Mastersizer 2000激光粒度分析仪对黄土试样的颗粒组成进行试验研究。最后,对试验结果进行对比分析,探讨黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响。研究结果表明,沉降段路基土与轻微沉降段路基土以及非路基土在颗粒组成上有较大的差异,颗粒级配曲线较缓,1~10μm的颗粒较少,砂粒含量大。分析初步认为,在大水漫灌以及列车循环荷载作用下,土体颗粒级配特征易使土体结构破坏,从而可能导致路基沉降。     

黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响分析

研究黄土的的颗粒组成对铁路既有线路基沉降原因分析及病害政治具有重要的意义。以某铁路既有线路基为研究对象,重点就黄土的颗粒组成对其路基沉降的影响进行试验研究。首先,对研究区轻微沉降段、轻微沉降段及非路基段黄土进行现场取样与形状描述,对其基本物理参数进行测试。然后采用Mastersizer 2000激光粒度分析仪对黄土试样的颗粒组成进行试验研究。最后,对试验结果进行对比分析,探讨黄土的颗粒组成对既有线路基沉降的影响。研究结果表明,沉降段路基土与轻微沉降段路基土以及非路基土在颗粒组成上有较大的差异,颗粒级配曲线较缓,1～10μm的颗粒较少,砂粒含量大。分析初步认为,在大水漫灌以及列车循环荷载作用下,土体颗粒级配特征易使土体结构破坏,从而可能导致路基沉降。     

土壤颗粒组成及土壤容重对土地利用变化的响应

通过野外考察、典型剖面采样及室内实验,研究了黄土高原洛川塬典型耕地转变为苹果园后土壤颗粒组成和土壤容重等土壤物理属性的变异特征.研究结果表明:耕地改为苹果园地后,在0~20cm土层中,土壤粘粒含量显著增加(P0.01),其他土层没有显著变化;在0~60cm土层中,土壤容重显著降低(P0.01);在60~100cm土层中,没有显著性变化.在剖面垂直方向上,耕地颗粒含量从表层向下随着深度增加呈现先升高再降低的趋势,在20~40cm土层粘粒含量最高(17.18%),容重最大(P0.01),而苹果园0~60cm土层粘粒含量大于60~100cm土层,土壤容重则随着土层深度的增加有降低的趋势.可见,土壤容重和土壤颗粒中的粘粒含量均对土地利用变化表现出一定的敏感性.     

交互作用下上覆荷载对粗粒盐渍土盐胀量抑制效果的影响因素研究

基于二次回归正交设计方法,针对细粒土质砾硫酸盐渍土、细粒土质砾亚硫酸盐渍土等6种不同类型的粗粒盐渍土开展多因素交互作用影响下的盐胀试验,采用SPSS软件对试验数据进行逐步回归分析,得到不同盐渍土盐胀率的影响因素显著性模型,同时采用BP神经网络对上覆荷载与其他因素的交互作用进行分析.研究表明:细粒土含量、颗粒粒径大小及盐渍土类型均会影响上覆荷载对粗粒盐渍土的抑制效果;当粗粒料粒径大小处于相似水平时,上覆荷载对粗粒盐渍土的盐胀抑制影响权重随着细粒土含量的减少而增大,其影响权重最大可超过60%;当细粒土含量相同时,上覆荷载对粗粒盐渍土的盐胀抑制影响权重随着粗粒料粒径的增大而增大;其他因素水平相同时,上覆荷载对粗粒亚硫酸盐渍土的盐胀抑制效果优于粗粒硫酸盐渍土;含细粒土砂盐渍土的盐胀率随上覆荷载增大而减小的变化规律具有指数关系;细粒土质砂和细粒土质砾盐渍土盐胀率会随上覆荷载的增大而减小;研究结果可为粗粒盐渍土地区的合理路基结构型式优化提供基础参考数据.     

高渗透地层土压盾构渣土改良试验研究

土压平衡式盾构施工在砾砂地层中容易出现螺旋排土器喷涌等问题,为了维持开挖面稳定,使盾构顺利掘进,需要对土压舱内的渣土进行改良.传统的渣土改良方案如加膨润土泥浆和气泡很难满足改良要求,文章通过对砾砂地层土颗粒的级配特征进行分析,发现砂砾地层缺少0.075~0.05 mm和0.25~0.01 mm粒组,通过粉土补充该粒组即在膨润土泥浆中掺入粉土对渣土进行改良,渣土的渗透系数大幅下降,改良效果良好.     

土—水环境修复实验中Na~+、Cl~-离子运移规律

土壤水盐运移规律的研究是目前土壤物理学、农田灌溉学研究的一个重要方面,也是防治盐碱化、改良盐渍土的核心问题。在分析和总结国内外有关一维入渗条件下土壤水盐运移规律研究成果的基础上,针对盐碱土水盐运动的基本特征,通过室内一维土壤水盐运移过程的试验研究,分析了土壤盐分浓度运移规律,为盐碱地的开发利用提供了科学依据。     

水盐迁移模式及运移机理研究进展

土壤盐渍化是目前众多交叉学科研究的一个热点问题,涉及到土壤学、环境科学、岩土工程等学科知识.科学认识土壤中水盐迁移模式及运移机理,对农业工程治理土壤盐渍化以及路基工程预防路基盐渍化具有重要意义.介绍了国内外农业工程领域比较认同的水分迁移模式(毛细管作用假说、薄膜水迁移理论、结晶力理论与吸附—薄膜理论)、盐渍土离子迁移方式(渗流迁移、扩散迁移与渗流—扩散混合迁移)与土壤中水-热、水-盐、水-热-盐运移机理与模型,以及公路工程领域相关的研究进展,并对相关模型原理、异同点、优缺点、适用性及应用状况进行了分析评价.     

吉林西部典型灌区冻融期水田水盐运移特征研究

冻融作用是东北干旱、寒冷地区土壤盐碱化独特的形成机制,温度的改变是导致冻融过程中土壤中水盐运移的驱动力。本文以吉林西部典型灌区大安市水田土壤为例,以冻12h融12h为一个循环进行室内冻融循环模拟试验,模拟初冬和初春昼融夜冻条件下的水盐运移状况,分别用质量法、电导法测定各层含水率、含盐量,研究了不同冻融条件下土壤水、盐含量的变化规律,分析了水、盐含量的相关性。研究得出：在冻融循环作用下,20-50cm土层的水分和盐分向上层迁移,使0-20cm土层含水率和含盐量增加,其中0-10cm土层增加最多;0-10cm、10-20cm、40-50cm土层水、盐之间具有显著的相关性,受水势梯度、冻结带、土壤结构、溶解度等因素影响,20-30cm、30-40cm土层水、盐之间相关性不显著;冻融过程中水分运移在一定程度上决定了盐分的运移。模拟实验结果揭示了碱盐土区冻融作用下水田土壤盐碱化的发生过程,为有效防治水田土壤盐碱化提供了基础理论依据。     

粗颗粒含量对粗粒土密实程度影响研究

粗颗粒土的工程特性与其密实程度紧密相关,而紧密堆积程度是粗颗粒土密实程度的直接体现.根据以往实验结果,粗颗粒土的密实度受到颗粒级配的影响,而P_5含量(大于5 mm粒径颗粒含量)常常作为体现粗细颗粒比例的重要指标.为此,绘制10种不同级配的粗颗粒的累计曲线,使之与Fuller曲线对比以分析不同P_5含量的粗颗粒土的紧密堆积程度,并对所有土样进行分层击实,分析其在不同级配下的密实程度.研究发现:粗颗粒土的P_5含量在75%时其累计曲线与Fuller曲线最接近,可视作是最紧密堆积状态;粗颗粒土P_5含量为75%时具有最大密实程度且具有相对较低的含水率;P_5含量为75%时的级配为良好级配.     

强震区典型窄陡沟道型泥石流发育特征

针对汶川强震区5条典型窄陡沟道型泥石流进行实地勘察。通过室内颗分试验、激光衍射粒度分析试验、X射线衍射试验,分析了强震区窄陡沟道型泥石流的基本发育特征、堆积物颗粒级配和黏土矿物定量组成。结果表明：(1)强震区窄陡沟道型泥石流典型发育特征除了地形地貌上的“窄”和“陡”外,震后松散物源量中崩滑物源和沟道堆积物源显著增多,动储量比例增大,造成强震区窄陡沟道型泥石流危险性显著提高。(2)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物固体颗粒级配分布范围较广,连续性较好。级配曲线不均匀系数均大于5,曲率系数在0.95~3之间,无缺失粒组;粒径小于0.075mm的粉粒含量均在0.5%以下,粒径小于0.005mm黏粒含量均在0.11%以下,不同沟道间差别较小。(3)强震区窄陡沟道型泥石流堆积物黏土矿物主要由伊利石、绿泥石和伊蒙混层三种黏土矿物组成,各自含量平均值分别为45.6%、38.8%、15.6%。伊利石和绿泥石总含量均超过75%,伊蒙混层含量均在25%以下。开展汶川强震区的典型窄沟型泥石流发育特征分析,对于地质灾害泥石流风险评估、监测预警和防控具有重要意义。     

上隔下疏型硫酸盐渍土路基盐胀模型试验研究

根据新疆阿拉尔市硫酸盐渍土路基现场调查结果,人工配制硫酸钠盐渍土,进行上隔下疏型硫酸盐渍土路基盐胀变形机制室内模型试验研究。在大气环境模拟室内进行对比模型试验,对比分析升温过程中设置有上隔下疏结构层的新型路基与普通路基温度变化,降温过程中的温度变化和盐胀变形;对试验路基排盐水效果进行分析。试验结果表明:在升温和降温过程中,新型路基结构保温层能有效减少路基内部温度变化幅度,影响程度随深度增加而减弱;在升温过程中,保温层阻止表面蒸发,减弱内部盐水迁移;在降温过程中,保温层能减弱路基表层盐胀变形,对深层盐胀的抑制效果比表层抑制效果明显;疏排水层能有效排出路基内盐水及减小路基深部盐胀变形的发展;保温层和疏排水层综合减小盐胀变形效果明显。     

木屑对烧结页岩多孔砖研究

以页岩为原料,通过添加的不同木屑掺量(0%、10%、15%、20%)和不同的木屑颗粒级配(1.5~2.0 mm,1.0~1.5mm,0.5~1.0 mm和0.120~0.5 mm),烧结制成轻质烧结页岩砖;研究轻质烧结页岩砖的体积密度、导热系数和抗压性能。结果表明,当颗粒级配为0.5~0.12 mm,木屑掺量不大于10%,满足烧结普通页岩砖的基本要求。进一步研究了不同颗粒级配混合后对抗压强度的影响,为烧结制成轻质烧结页岩砖提供依据。     

颗粒级配对粗骨料充填料浆离析的影响

基于不合理的颗粒级配是粗骨料充填料浆发生离析的重要因素,以富勒公式为基础,建立平均粒径和粒径分散系数2个级配表征参数。基于魏茅斯干涉级配理论设计11种颗粒级配,并以此进行离析实验确定粒径分散系数的合理范围,利用云南某矿固体物料进行室内验证实验。研究结果表明:以屈服应力175~225 Pa、膏体料浆粒度低于20μm颗粒质量分数为约束条件,可得当粗骨料充填料浆合理离析率为11.65%~14.53%时,其粒径分散系数K为1.43~1.45,平均粒径为1.89~2.00 mm;基于原级配的优化调整必要且有效;料浆质量分数为68%的G3和质量分数为70%的G2离析率测量值与合理离析率相比,误差分别为3.23%和5.75%,粗骨料充填料浆粒径分散系数和平均粒径的范围可靠、准确。     

新疆阿图什市土壤盐渍化现状及特征分析——以格达良乡为例

在野外考察、GPS定点和土壤采样分析的基础上,运用统计特征值、相关分析等方法,对新疆阿图什市格达良乡土壤盐离子含量、土壤总碱度与离子含量的关系以及盐离子间相关性进行了分析,从而对该区土壤盐渍化现状及特征进行了研究.结果 表明,该地区土壤pH值大于8(平均值为8.43),属于碱性土壤.土壤含盐量较高,荒地区0~15 cm土层盐分含量最大,平均值达到12.36%;耕地区0~15 cm土层盐分含量2.28%.土壤阳离子主要以Ca2+ 、Mg2+、K+、Na+为主,土体中的含盐量为 K++Na+＞Ca2+＞Mg2+,阴离子在土体中的含盐量为SO42-＞HCO3-＞Clˉ,而 CO32ˉ在实验中未检测到.荒地土壤中0~15 cm的土层SO42-与K++Na+均呈极显著正相关,相关系数达到0.99,从而进一步说明该区土壤盐渍化为硫酸盐型.该区土壤盐渍化是在自然和人类活动共同作用下形成的,通过节水灌溉、完善灌排系统等措施可有效的改良盐渍土.     

混凝土内修正的氯离子运移模型及耐久性分析

基于Fick第二定律,建立了混凝土内综合考虑扩散、电场迁移与结合作用的氯离子运移耦合模型,并通过已有试验数据对模型进行验证。以南通盐渍土环境为例,运用Comsol Multiphysics软件分析盐渍土内混凝土中氯离子的运移机制以及混凝土内氯离子随时间和空间的分布,研究不同强度等级的普通硅酸盐水泥混凝土和粉煤灰混凝土抗氯盐侵蚀的能力。结果表明:盐渍土腐蚀环境下,普通硅酸盐水泥混凝土结构仅靠提高混凝土强度和保护层厚度不能满足高耐久性要求,采用粉煤灰混凝土能延长结构使用年限;在保证使用年限为100 a的前提下,建议南通盐渍土环境中的钢筋混凝土结构采用粉煤灰混凝土,强度等级为C30、C40、C50和C60的混凝土结构保护层厚度分别为55 mm、50 mm、45 mm和40 mm。