粗颗粒硫酸盐渍土失水盐胀微观机理的试验研究

以典型河西粗颗粒硫酸盐渍土为研究对象,以含盐量和初始含水量为变量,研究试样失水过程中两变量对盐胀率的影响;同时,采用电镜试验,分析芒硝结晶形式对试样盐胀变形产生的微观机理.研究结果表明:初始含水率因素对芒硝晶体结晶形式产生影响;含盐量与初始含水量(ω_s,w_w)共同影响失水后的盐胀率;从微观角度进一步证实,硫酸钠的溶解度、温度都与试样失水后的盐胀率存在正相关性.     

路用粗粒盐渍土盐胀特性

为了研究粗粒盐渍土在不同条件下的盐胀特性及其作为路基填料的适用性,采用均匀设计法组织试验,在不同含水量、含盐量(质量分数)、温度及上覆荷载条件下,进行了粗粒盐渍土盐胀特性的试验研究.试验结果表明:影响粗粒盐渍土盐胀变形特性的主要控制因素是含盐量和含水量;随着含盐量和含水量的增加,粗粒盐渍土盐胀量不断增大;上覆荷载对粗粒盐渍土的盐胀有很强的抑制作用;在降温过程中,粗粒盐渍土有可能出现体缩现象;粗粒盐渍土起胀含盐量约为0.2%,起胀温度区间为5 ℃～0 ℃,盐胀剧变温度区间为0 ℃～-5 ℃.     

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.     

砾类硫酸盐渍土单向冻胀试验特性研究

为了研究砾类硫酸盐渍土在不同条件下单向降温的盐胀特性,采用均匀设计法的室内模拟试验,在不同含盐量、不同上覆荷载、不同初始干密度和不同含水率的条件下,对12组不同工况的盐胀特性进行对比分析,结果表明,砾类硫酸盐渍土盐胀变形的主要控制因素为含盐量、初始干密度和含水率;上覆荷载对其盐胀变形有很强的抑制作用;并通过试验数据运用...     

硫酸盐渍土盐胀机理及抑制措施

本文讨论了硫酸盐渍土盐胀率随含水量、硫酸钠含量、初始干容重、温度和Cl-/SO42-五因素变化的规律.指出了含盐量、含水量、初始密度对盐胀影响程度不同且具有交互作用.通过分析Cl-/SO42-对硫酸盐渍土盐胀的抑制规律,介绍了灌注氯化钙抑制盐胀的方法,为硫酸盐渍土地区的公路路基处理提供参考.     

天然盐渍土冷端阶梯式持续降温盐-冻胀及水盐迁移试验研究

为研究罗布泊地区天然盐渍土中盐-冻胀规律和盐胀机制,选取罗布泊含砂低液限粉土在自动化大尺寸可控温度循环仪中冷端阶梯式持续降温,进行盐-冻胀试验。结果表明,该土为含砂低液限粉土,在土体温度为5~0℃时,发生明显土体膨胀,此温度区间为该土类盐胀起胀温度区;冷端持续降温过程土体膨胀变形可分为3个阶段,第一阶段为盐胀起胀阶段,第二阶段为盐胀增长阶段,第三阶段为盐-冻胀共同增长阶段;水分与盐分从暖端向冷端迁移,其中氯离子与水分迁移具有一定共性,而硫酸根离子与二者不同。     

硫酸盐渍土盐胀的抑制措施

为了降低硫酸盐渍土的盐胀性,分别采用氯化钠和氯化钙对硫酸盐渍土进行改良试验.配制硫酸钠含量为2％、4％、6％的土样,分别掺入一定量的氯化钠和氯化钙(使C1-/SO42-为2、4、6、8),进行盐胀试验,并对试验结果进行了对比分析.通过分析相同氯化钠和氯化钙掺量对不同硫酸钠含量的盐胀率的影响,进一步验证了氯化钠和氯化钙对硫酸盐渍土盐胀性的作用机理.结果表明:氯离子对硫酸盐渍土的盐胀性有较好的抑制效果,并当C1 /SO42-为4～6时,效果最为明显;当氯化钙掺量较低时,氯化钙对硫酸盐渍土的盐胀具有双重抑制效果,但当氯化钙掺量较高时,由于氯化钙和硫酸钙的吸水膨胀,抑制效果会有一定程度的减弱;该试验结果可为实际工程中硫酸盐渍土地基的处理提供一定的参考.     

硫酸盐渍土定量增湿盐胀特性试验

为了分析硫酸盐渍土在定量增湿条件下的盐胀特性,设计制作了定量增湿盐胀试验装置,通过室内试验得到不同含盐量、不同干密度和不同上覆荷载条件下重塑硫酸盐渍土的定量增湿盐胀曲线。研究结果表明:含盐量越高增湿盐胀变形越大,盐渍土的剧烈盐胀含水量上限在11%~16%之间;干密度越大增湿盐胀越大,干密度每增加0.1g/cm3,总盐胀率增加1.1%~2.9%;上覆荷载越大盐胀越小,在0~25kPa范围内,上覆荷载每增加10kPa,土样盐胀率减小约3.6%,25~50kPa的上覆荷载将盐胀率抑制在2.1%左右。试验结果的综合分析表明:机场换填宜用细颗粒非盐渍土,慎用细颗粒弱盐渍土,建议换填深度取0.75~2m;依据土基工作含水量与剧烈盐胀含水量上限的对比,建议将盐渍土土基处理分成2类。     

滨海氯盐渍土溶陷及盐胀特性

为了深入研究滨海氯盐渍土的溶陷和盐胀特性,在不同初始含水量、含盐量及上覆荷载条件下,进行了室内溶陷试验研究,完成了4次降温-升温循环下的盐胀试验,得到了不同含盐量试样的冻融循环盐胀规律,并通过改变荷载条件,对比分析了无荷和有荷情况下的盐胀规律。研究结果表明:影响氯盐渍土溶陷性质的主要因素是初始含水量和含盐量,初始含水量较小时,土样溶陷的敏感度更强,其溶陷系数较大;随着含盐量增大,不同荷载条件下的溶陷系数均表现为抛物线趋势,当含盐量为10%时,溶陷系数曲线出现明显的峰值;5℃~-10℃的降温区间是盐胀量迅速增大期;冻融循环条件下,盐渍土出现残余盐胀量,并表现盐胀累加性,累加性随着冻融循环次数的增多而减弱;上覆荷载对盐胀有明显的抑制作用,荷载作用使起胀温度大大提高,说明荷载对盐胀的发展有延缓作用。     

基于BP神经网络的盐胀量的预测方法

为了研究盐胀量与含水量、含盐量、干密度以及上覆荷载之间的关系,自主设计了硫酸盐渍土的定量增湿盐胀试验,并在试验结果的基础上采用BP神经网络对盐胀量进行了预测。经验证发现:采用BP神经网络对不同含水量、含盐量、干密度和上覆荷载等级条件下盐胀量的预测值和试验实测值有较高的拟合度。证明了运用BP神经网络对盐胀量进行预测这一方法是可行的,从而为盐胀量的预测提供了一个新的研究思路和方法。