多因素下氯离子对粗粒硫酸盐渍土盐胀的影响

为了探明氯离子对粗粒硫酸盐渍土盐胀特性的影响,采用人工配制的粗粒硫酸盐渍土,以含盐量、压实度、含水率、上覆荷载等单因素试验为基础,对粗粒硫酸盐渍土进行多因素下单次降温试验,通过添加无水氯化钠研究氯盐的存在对粗粒硫酸盐渍土盐胀特性的影响。结果表明:提高氯离子含量和上覆荷载大小对砾类、砂类硫酸盐渍土盐胀均有显著的抑制作用; 在89%～97%的范围内提高压实度对抑制砾类、砂类硫酸盐渍土的盐胀率增长无显著效果; 在7%与7.85%含盐量下,增加含水率对砾类、砂类盐渍土的盐胀有显著促进作用; 对于砂类盐渍土,在2%含盐量下增大含水率会降低其盐胀率,在5%含盐量下增大含水率盐胀率会先增大后下降,在13.7%含盐量下增大含水率会增大其盐胀率; 对于砾类盐渍土,各因素对盐胀率的影响由大到小依次为含盐量、含水率、上覆荷载、压实度、含盐量与含水率交互作用; 对于砂类盐渍土,各因素对盐胀率的影响由大到小依次为含盐量、含盐量与含水率交互作用、上覆荷载、压实度、含水率。     

单次升温条件下硫酸盐渍土的融沉试验研究

硫酸盐渍土具有明显的随季节温度变化而发生土体结构改变的特性,给工程造成较大危害。为研究单次升温条件下硫酸盐渍土的融沉特性,在室内配置压实度分别为90%、95%和98%,含盐量分别为0%、2%、5%、8%和10%的硫酸盐渍土试样,采用高低温试验箱进行单次升温试验。结果表明:单次升温条件下,硫酸盐渍土的融沉过程可大致分为4个阶段,温度于-15 ℃~-10 ℃(±5)区间为“结构融沉”阶段,-10 ℃~0 ℃区间为“融沉调整”阶段,0 ℃~15 ℃区间为“冰消融沉”阶段,15 ℃~25 ℃区间为“结晶融沉”阶段。0%含盐量时,其融沉率随压实度增大而减小,不同含盐量条件下的融沉率均大于0%含盐量时的融沉率,且当压实度在90%~95%范围内变化时,融沉率与压实度呈反比例变化趋势;98%压实度土体的融沉率在2%~8%含盐量时总体呈减小趋势,10%时又骤然增大;压实度为95%和98%时,在15 ℃~20 ℃区间融沉率增量最大,并在20 ℃达到最大值;而压实度为90%时,达到该状态时的温度为25 ℃;综合分析认为处理硫酸盐渍土地基的压实度以95%为宜。该研究可为硫酸盐渍土地区工程建设提供借鉴和参考。     

天然硫酸盐渍土盐-冻胀性试验研究

以天然硫酸盐渍土为研究对象,对天然硫酸盐渍土进行了室内研究,试验在冻融循环条件下进行,试验结果显示,天然硫酸盐渍土的盐-冻胀量随着冻融循环次数及含水率的增加而增大;相同含水率时,盐-冻胀量随干密度的增加盐-冻胀率相差并不大,含水率更能影响土样的盐-冻胀性;硫酸盐渍土在第3次冻融循环时表现出最大的盐-冻胀增量。     

罗布泊地区粗粒盐渍土盐胀特性影响因素试验研究

为研究罗布泊地区粗粒盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,本文对取自该地区哈若公路沿线粗粒盐渍土进行了室内土工试验和盐胀分析试验,对盐胀特性试验以后的试样进行了5000倍放大扫描电子显微镜下微观结构变化分析。试验结果表明:该区域粗粒盐渍土呈板块状,盐渍土剧烈盐胀区主要发生在温度为+15~-5℃的范围之内;在相同条件下盐渍土易溶盐的含量与盐渍土最大盐胀率呈二次抛物线型关系。结合盐渍土路基的病害特点研究了该地区盐渍土的盐胀率和压实度之间的相互联系,含水量一定时,该地区盐渍土的盐胀量会随路基压实度的增大而增加。     

固化剂处理硫酸盐渍土的盐胀与溶陷特性研究

为了降低硫酸盐渍土的盐胀与溶陷性,本文研究采用粉煤灰、氯化钙和水泥三种固化剂复掺对硫酸盐渍土进行处理,按照正交设计要求,分别以10%、15%、20%粉煤灰,2%、4%、6%氯化钙和1%、3%、5%水泥,固化含盐量为5%的硫酸盐渍土,在温度35~-25℃梯级下降过程中测定土体的盐胀量,并采用单轴压缩双线法测定土体的溶陷系数。通过极差和方差分析,验证试验中各因素对硫酸盐渍土盐胀性与溶陷性的影响机理。结果显示:土体的盐胀与溶陷主要发生在试验初始阶段,盐胀率与溶陷率随粉煤灰掺量增加而降低,随氯化钙掺量增加显著降低,随水泥掺量增加变化不明显。在该试验条件下,建议取用20%粉煤灰、6%氯化钙、3%水泥为最优配合比,以此来为硫酸盐渍土地区地基处理工程提供参考。     

宁南黄河灌区硫酸盐盐渍土盐胀规律及特性研究

对宁夏扶贫扬黄灌溉工程第四泵站硫酸盐盐渍土的盐胀规律及特性进行研究,通过室内进行单次降温膨胀试验,得出了硫酸盐盐渍土盐胀特性及影响因素。试验结果表明,含水量不变的条件下:(1)随温度的降低,试样的膨胀变形增加,膨胀变形的剧烈区间集中在15℃~-5℃之间;(2)随土的初始干密度的增大,试样的膨胀变形增大;(3)随土中硫酸盐的含量的增加,试样的膨胀变形增大。     

基于BP模型的粗粒亚硫酸盐渍土盐胀特性敏感因素研究

为了探究影响粗粒亚硫酸盐渍土路基盐胀特征的敏感参数,提出相关的敏感参数量化分析模型及交互作用下各因素的量化指标。针对细粒土质砾亚硫酸盐渍土、含细粒土砂(细粒土质量分数15%)亚硫酸盐渍土及细粒土质砂(细粒土质量分数50%)亚硫酸盐渍土3类土样,基于单因素试验结果,依据二次回归正交设计方法,开展多因素交互作用下的盐胀试验,通过BP神经网络模型建立3种粗粒亚硫酸盐渍土的盐胀率与其他影响因素间的计算模型,确定了粗粒亚硫酸盐渍土盐胀敏感参数的量化指标。结果表明:含盐量与含水率、上覆荷载与含水率的交互作用对细粒土质砾亚硫酸盐渍土的盐胀作用较显著,含盐量与含水率、上覆荷载与含盐量的交互作用对细粒土质砂亚硫酸盐渍土的盐胀作用较显著; 上覆荷载对粗粒亚硫酸盐渍土具有较强的抑制作用; 初始压实度对粗粒亚硫酸盐渍土盐胀率具有一定的促进作用,但由于其特殊的级配特征,试验所设压实度在89%～97%内对盐胀率的影响效果较小; 所得结论可以为采用粗粒亚硫酸盐渍土作为路基填料进行工程设计与施工提供技术参考。     

天然强氯盐渍土盐--冻胀性试验研究

以罗布泊盐渍土为研究对象,通过室内试验对其盐一冻胀性进行了研究,盐渍土的盐-冻胀性试验在冻融循环条件下进行,试验结果表明,罗布泊强氯盐渍土的累加盐-冻胀率随冻融次数的增加而逐渐增大;相同干密度时含水率为最优含水率的土样,其累加盐-冻胀率最大;相同含水率不同干密度的土样,其盐-冻胀率相差不大;含水率的变化对盐渍土的盐一冻胀率影响较大。     

路用砂类盐渍土盐胀及融陷特性试验研究

砂类硫酸盐及亚硫酸盐渍土广泛分布于中国西部地区,研究其作为路堤填料的可用性,可充分利用当地资源和节约建设资金。以路基填筑标准及合理的防排水设施为前提条件,基于5 mm筛法配制盐分,研究了不同含盐量水平下砂类盐渍土的盐胀变化特点和在冻融循环作用下砂类盐渍土体的融陷特性,试验结果表明:砂类亚硫酸盐渍土比砂类硫酸盐渍土的盐胀起胀温度和敏感温度区间低约5℃;对于4砂类硫酸盐渍土,含盐量不大于1%时,盐胀率小于1.5%;对于砂类亚硫酸盐渍土,含盐量小于2.3%~2.5%时,盐胀率小于1%;在冻融循环作用下,砂类亚硫酸盐渍土具有较强的融(溶)陷特性;路面容许变形量取2 cm,下路堤填筑厚度为2.0 m时,砂类硫酸盐渍土的含盐量极限值为1.0%,砂类亚硫酸盐渍土的含盐量极限值为2.3%。     

天然粗颗粒硫酸盐渍土盐胀量剧变界限的试验探讨

本文通过一系列室内冻融循环试验,研究了粗颗粒硫酸盐渍土的盐胀特性及其影响因素,明确了粗颗粒硫酸盐渍土盐胀变形剧烈增长的含盐量及孔隙比界限值,这将为工程上判断盐渍土地基盐胀程度提供简便易行的勘察手段。试验结果表明,影响硫酸盐渍土盐胀大小的主要因素为含盐量和孔隙比,且各个因素彼此影响。当含盐量大于1%,且孔隙比小于0.43时盐胀较为剧烈。在冻融循环过程中盐胀量是一个累计叠加的过程,其胀率越来越小,最后逐渐趋于稳定。     

氯盐渍土的失水变形机理研究

由于盐渍土具有特殊的四相组成使得其表现出不同于一般土的工程性质。采用室内收缩变形试验,研究了氯盐渍土的失水变形与含水率w、干密度ρd及含盐量C之间的关系。研究发现:氯盐渍土失水变形分为三种类型,即收缩型、膨胀型、先缩后胀型;氯盐渍土失水收缩与膨胀的界限含盐量为2%;对于膨胀型变形的氯盐渍土初始含水率不同,起胀含水率也不相同。所得结论对于进一步研究氯盐渍土性质、指导盐田地建设有所裨益。     

硫酸盐渍土水泥加固盐胀抑制剂研究

硫酸盐渍土具有遇水溶陷、强度降低、盐胀-冻胀的特性,而传统加固材料如水泥、石灰等,由于SO_4~(2-)与水泥反应生成Aft·32H_2O,造成加固体膨胀、强度损失及耐久性降低。针对上述问题,利用自主研发的抗盐胀固化剂与水泥复配对盐渍土进行改良,探讨含盐量和固化剂对固化土膨胀性与力学性能的影响。试验结果表明,固化剂SD抑制膨胀、维持强度的能力优于纯水泥,在2%含盐量时,膨胀率降低65.2%~83.4%,抗压和抗折强度分别提高2~6倍;含盐量为5%时,膨胀率降低88.5%以上,抗压和抗折强度提高1.6~4.7倍。试验表明,在中盐渍土加固中,低掺量抑制膨胀性强;强盐渍土中,高掺量抑制膨胀率强。通过盐溶液稳定性试验和冻融试验对膨胀性进行了探讨,固化剂能够有效提高加固土的抗膨胀性,降低强度的损失率;在抗冻稳定性上,对冻胀有一定抑制作用,而对强度的稳定作用一般,表现为温度相应"迟滞"。     

石灰水泥改良硫酸盐渍土盐胀特性研究

硫酸盐渍土作为一种特殊土,具有溶陷、盐胀、腐蚀等不良的工程特性,硫酸盐渍土路基填料是制约交通建设快速发展的重大岩土工程问题之一。为了解决硫酸盐渍土工程应用难题,采用石灰、水泥混合改良材料对不同含盐量的硫酸盐渍土进行改性试验,测试了改良盐渍土在无载条件下的盐胀量,并运用正交分析法研究了石灰和水泥对盐渍土盐胀影响的显著性。结果表明:使用石灰、水泥混合改良材料对硫酸盐渍土进行改良,能有效处理弱硫酸盐渍土、中硫酸盐渍土、强硫酸盐渍土地基,对于过硫酸盐渍土,也能有效的减小其盐胀率。     

兰新线路基土冻胀特性试验分析

为了研究兰新线路基土冻胀特性,进行了不同含水量、不同压实度的封闭系统冻胀试验和开放系统冻胀试验。试验结果表明,在封闭系统下冻胀量随含水量的增大而增长,随压实度增加而减少;开放系统冻胀量远大于封闭系统冻胀量,且与初始含水量有关;在冻结的过程中,冻土中的水分出现了重分布现象。     

硫酸钠溶液和硫酸钠盐渍土的冻结温度及盐晶析出试验研究

为了探索硫酸钠盐渍土的盐胀与冻胀机理,对硫酸钠溶液分别在环境温度-20℃和变环境温度-5℃～-10℃下进行降温试验;并对硫酸钠盐渍土在环境温度-20℃下进行降温试验,通过试验研究了硫酸钠溶液和硫酸钠盐渍土中芒硝的析出规律及各自的冻结温度。试验表明：在相同外界环境温度下,浓度大的溶液,芒硝更容易析出;具备一定浓度的溶液,在环境温度变化缓慢条件下更容易析出但溶液的冻结温度的趋势一致;相同浓度硫酸钠盐渍土的冻结温度均低于硫酸钠溶液的冻结温度,随着含盐量增加,其冻结温度降低;在相同外界环境温度下,盐晶在土体中更容易析出。     

季冻区公路路基粗粒土的冻胀敏感性及分类研究

对5种粗粒土13种不同含泥量土料在不同含水率、饱和度和密实度状态下进行了一系列封闭系统下的冻胀模拟试验。研究了各种粗粒土的η-w关系,并对其进行线性分析,揭示了粗粒土的冻胀规律。根据所建立的各种不同粗粒土的η-w经验关系式得出各种土料以及粗粒土的相应于不同冻胀等级和类别的界限含水率值,并与现有的规范进行对比,指出规范值得商榷的问题。