稻壳灰改良盐渍土力学特性及抗冻性的研究

在西北季节冻土区广泛分布着盐渍土,其在空间分布上连续性差,工程性质极其不稳定;且浅层盐渍土受冻融作用的反复影响,其力学性质长期处于动态的变化之中,给工程设计与建设带来了极大的挑战.鉴于此,通过压缩试验及无侧限抗压强度试验,研究稻壳灰对盐渍土的改良效果.结果表明,稻壳灰可以显著地改善盐渍土的压缩特性,并提高其无侧限抗压强度,且改良土的压缩系数与抗压强度之间呈现出负相关的线性关系.随着掺灰量和养护龄期的增加,改良土的压缩系数不断减小,无侧限抗压强度呈现出不断增加的趋势,最大可增加4倍左右.以抗压强度损失率为指标对改良土的抗冻性进行了评价,发现改良土的抗冻性随着掺灰量的增加呈现出先增强后减弱的趋势,且在15%的掺灰量时,其抗冻性效果最显著;相对而言,养护龄期对于改良土的抗冻性影响较小.     

荒漠过干区盐渍土路基工程施工技术

荒漠过干区盐渍土路基施工中,对盐渍土表面盐壳作适度整平碾压后直接填筑路基填料。在采用非盐渍土作为路基填料时,洒淡水;在采用盐渍土作为路基填料时,洒卤水,洒水量按照正常计算提高16%。击实试验时,氯盐或硫酸盐填料,尽可能采用水质相近的水制备试件,可以减少误差。用振动压路机碾压,用试验室内标准击实试验和现场取样击实法相结合检测压实度,在检测压实度时应分两步进行。构造物应做防腐蚀处理,路基施工的同时,要作好环境保护工作。     

准噶尔盆地盐渍土壤水盐动态及其对植被影响

以准噶尔盆地北部边缘囊果碱蓬为主的多汁盐柴类荒漠为研究对象,结合野外采样、植物群体和个体的调查统计,对春夏季土壤水盐动态变化及植被发生对水盐变化的响应进行了研究。结果显示,土壤水盐变化以春季表层土壤为最剧烈,自早春至夏季土壤水分呈现先升高,后降低的趋势,土壤盐分变化则相反;植物的发生在群体密度和个体存活率上表现先较高后下降的规律,这证明当地植被的发生与土壤水盐动态变化关系密切,在干旱区,水热模式是决定植物发生和分布的重要因素。     

含盐量及含水率对盐渍土冻胀规律影响试验研究

盐渍土冻胀问题对道路运营产生很大影响。本论述结合G215线柳园至敦煌段盐渍土地区冻胀的基本情况,对温度下降时盐渍土含盐量及含水率对冻胀的影响规律进行了研究。研究内容包括盐渍土温度从10℃下降到-35℃时的冻胀规律、含盐量及含水率对冻胀率的影响规律等。其中含盐量分别设置为0.71%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%等五种状况,含水率取用19%、23%、27%等三种。研究结果表明：土体温度由10℃下降到0℃阶段,土体出现冷缩现象,但冷缩量相对较小;土体温度由0℃下降到-10℃阶段,是土体冻胀量增加最快的阶段;土体温度由-10℃下降到-20℃阶段,土体冻胀量的增加则相对缓慢;当土体温度下降到-20℃以后,降低温度对土体冻胀量的增加作用已不明显。当土体的含盐量和含水率增大时,都会导致土体冻胀量增大。研究结果对类似工程问题的处理及防治,具有重要的指导作用。     

硫酸盐渍土在单向升温时的室内融沉试验研究

硫酸盐渍土的融沉是造成地基二次破坏的主要原因。为了探究不同含盐量和含水率在单向升温条件下硫酸盐渍土的融沉规律,以宁夏地区硫酸盐渍土为研究对象开展室内融沉试验。结果表明：(1)硫酸盐渍土的融沉可根据环境温度的不同分为三个阶段：升温初期（-24℃~5℃）,融沉率增长较缓;升温中期（5℃~20℃）,融沉率增长速率显著;升温后期（20℃~24℃）,在含盐量较低时融沉率趋于稳定,含盐量较高时增长幅度渐缓;(2)含水率低于最优含水率时,2%含盐量土体在升温中期融沉率达到最大,而含水率高于最优含水率时,5%含盐量土体在升温后期融沉率达到最大;(3)含盐量较低（<2%）时,最大融沉率随含盐量增大而增大;含盐量较高（>2%）时,融沉率因含水率的高低呈现两种不同的变化趋势：含水率小于最优含水率的土体最大融沉率开始下降并趋向于稳定,而大于最优含水率的土体最大融沉率继续缓慢增加;(4)建立的最大融沉率预测模型与试验值有较好的拟合效果,可用于硫酸盐渍土融沉率的预测和评价。     

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.     

保温材料在硫酸盐渍土路基中的应用

聚苯乙烯泡沫板(EPS板)在国内外多年冻土区工程中的应用较为广泛,但对于在盐渍土中使用保温材料应用研究相对还比较少。为了研究随外界环境条件改变聚苯乙烯(EPS)盐渍土路基温度场变化特征,在新疆地区农二师21团-24团公路路段长期监测数据的基础上,运用ABAQUS有限元分析方法,对盐渍土EPS隔热路基的温度场进行数值模拟。通过对比分析,验证了模拟结果的准确性,研究了在硫酸盐渍土中EPS的保温效果;提出了保温板铺设的最佳位置及适宜厚度;总结分析了保温板铺设位置及厚度与路基填土高度的关系。     

粗粒盐渍土大型冻融循环剪切试验

针对冻融循环后粗粒盐渍土的强度将直接影响盐渍土地区路堤的稳定性,而采用常规剪切试验将导致粗粒盐渍土的颗粒效应问题,基于西北地区粗粒盐渍土的冻融特点和剪切试验原理,设计研发了将冻融循环试验和剪切试验结合的大型粗粒土冻融循环剪切试验装置,可有效测试在不同温度条件下材料的强度特性。依托某公路盐渍土试验段项目,采用天然粗粒盐渍土模拟下路堤,测试其在经过冻融循环后的强度变化特点,并利用测试数据进行实际工况的数值计算。结果表明：随着冻融循环次数的增加,靠近冷端土体的粘聚力逐渐增大,内摩擦角先减小后增大;靠近暖端的土体强度逐渐减小,9次冻融循环后,靠近暖端的土体内摩擦角有一定增大;采用该天然粗粒盐渍土填筑的下路堤的强度变化量较小,路堤强度基本稳定。