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.     

砂类硫酸盐渍土盐胀特性试验研究

通过一系列的室内单次降温盐胀试验,研究了砂类硫酸盐渍土的盐胀特性及其规律.结果表明,影响砂类硫酸盐溃土盐胀量大小的主要控制因素是含盐量、含水量及初始干密度.且这3个因素互为联系彼此影响;上覆附加荷载对盐胀量的大小也具有很大的抑制作用;在砂类土中,其细粒土的含量对盐胀量的影响起关键作用.试验进一步揭示了粗颗粒盐渍土的盐胀特点及影响因素,为今后在粗颗粒盐溃土地区进行高等级公路工程的设计与施工提供参考.     

硫酸盐渍土的盐胀特性试验研究

为研究荷载对盐胀量的抑制效果,通过硫酸盐渍土机场地基的盐胀特性试验,分析了不同含盐量、不同压实度下不同荷载的盐胀曲线,并在此基础上推导出了根据含盐量、压实度以及荷载三个参数预估盐胀率的公式。根据此公式可求出抑制地基盐胀所需的最小荷载,从而为机场地基处理时换填覆重材料厚度计算提供指导。     

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 ℃.     

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。     

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。     

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。     

砂类盐渍土起胀含盐量的试验探讨

目前对盐渍土起胀含盐量的判定多是通过不同学者拟合的盐胀率计算公式反推算求得的,其结果莫衷一是,因此需采用试验方法予以明确.试验选择8种不同孔隙率(级配)的土样,在单次降温条件下观测其是否发生盐胀变形.通过试验发现:砂土起胀含盐量随着孔隙率增长呈现出先长后降的规律,这一规律在不同含水量条件下都有体现.这一现象与盐分在土颗粒间的结晶位置发生改变有关,孔隙率较小时,土壤饱和度较高,盐分多在孔隙内部结晶析出;当孔隙率增加后,土饱和度降低,盐分则转移到水膜较厚的颗粒接触点位置析出,因此启动盐胀所需盐分减少,起胀含盐量下降.     

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。     

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...     

甘肃省粗颗粒盐渍土易溶盐含量、电导率与粒径的相关性分析

对甘肃玉门市兰新铁路附近的44个土样进行分析.基于粒度分析试验将土样分为粒径＞2.000、2.000～0.250、0.250～0.075、＜0.075 mm 4个组,共176个试样,结合离子色谱法测定试样中3种无机盐的阴离子质量分数w(Cl-)、w(NO3-)、w(SO42-扣),利用电导率仪进行电导率测试.结果 表明...     

新疆地区硫酸盐渍土路基处理与施工探讨

介绍了硫酸盐渍土的工程性质及其盐胀处理措施,并结合新疆地区的工程实例对几种处理措施进行了比较,为降低或消除硫酸盐渍土对公路造成的危害提供参考.     

硫酸盐渍土的特性及对建筑工程的影响

以西宁东郊及南滩地区的硫酸盐渍土为例，分析有关硫酸盐渍土的物理力学性质及对建筑工程的影响和应采取的措施。     

硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土力学性能试验研究

【目的】探究硫酸盐渍土地区粉煤灰掺量对混凝土抗压强度的影响,为实际的工程建设提供参考。【方法】在试验场地埋置4组(粉煤灰掺量分别为0%、10%、15%和20%)共48块尺寸为150 mm×150 mm×150 mm的标准立方体混凝土试块,定期测量其抗压强度,并用扫描电镜分析其微观结构。【结果】在侵蚀早期不同配合比混凝土试块的抗压强度出现一定幅度的增长;但随着侵蚀时间的增加,抗压强度开始逐渐下降,结合正交试验分析认为粉煤灰的最佳掺量为10%;在侵蚀后期渗入混凝土内部的SO₄^2-与水化产物结合生成的钙矾石晶体逐渐增多,钙矾石吸水膨胀并导致微裂缝进一步扩展,影响了结构的整体密实度。使用MATLAB中的General Model Gauss函数对侵蚀早期混凝土抗压强度的试验数据进行拟合,拟合效果较好。【结论】对于硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土耐久性的研究,需采用多种试验方法对混凝土力学性能的变化过程进行分析;加强数值仿真手段与试验结果的结合可以对混凝土抗压强度进行更好的预测。     

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。     

粗颗粒土颗粒破碎影响因素试验研究

通过室内粗颗粒土的大型三轴和单轴试验,对粗颗粒土的颗粒破碎特性进行了研究,并分析了粗颗粒土母岩性质、级配、围压及应力状态对颗粒破碎的影响.结果表明:粗颗粒土的母岩强度或细颗粒含量越高,或粗颗粒土的浑圆度越好,颗粒破碎率越小;随着围压和应力的增大,粗颗粒土的颗粒破碎率也呈增大趋势.     

硫酸盐渍土变形特性试验研究

盐渍土作为一类特殊的工程地质体,其变形特性受环境的影响繁多而复杂。通过郑徐高铁兰考段硫酸盐渍土的室内变水头渗透试验及标准固结试验,研究了不同含盐量的硫酸盐渍土渗透系数与压缩系数在不同含盐量下的变化规律。研究结果表明:在同一含水量条件下,硫酸盐渍土渗透系数随含盐量增加而减小;在干容重为1.75 g/cm3,含盐量为5%条件下,渗透系数KT∈(4.84~8.44)×10-5cm/s;在同一含盐量条件下,不同含水量的硫酸盐渍土渗透系数几乎不变;在干容重为1.75 g/cm3,含水量为21%条件下,试样的压缩系数a1-2∈0.21~0.60 MPa-1,且随含盐量的增加先减小,在含盐量5%处取得最小值后又略微增加。为郑徐铁路路基的设计及施工提供了可靠的技术参数。