新疆板塊狀鹽漬土工程特性

鹽漬土巖土工程特性研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

該文介紹鹽漬土分布的狀況及成因,闡述了國(guó)內(nèi)外鹽漬土研究和鹽漬土病害治理的進(jìn)展和主要成就,以及近年來(lái)在鹽漬土三相結(jié)構(gòu)、鹽分運(yùn)移和工程特性等領(lǐng)域研究的基本理論、方法和最新進(jìn)展,探討了國(guó)內(nèi)對(duì)西北地區(qū)鹽漬土巖土工程特性的研究,在此基礎(chǔ)上,指出了需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。

通過(guò)對(duì)新疆焉耆地區(qū)和碩至庫(kù)爾勒高速公路沿線(xiàn)天然鹽漬土的室內(nèi)基本性質(zhì)試驗(yàn)分析,選取粉土、粘土類(lèi)天然鹽漬土在開(kāi)放系統(tǒng)中進(jìn)行反復(fù)凍融循環(huán)條件下的試驗(yàn)研究,從土類(lèi)及鹽性角度研究得出氯鹽漬土的鹽脹規(guī)律。通過(guò)對(duì)氯鹽漬土進(jìn)行溶陷試驗(yàn),研究氯鹽漬土在不同含水量和含鹽量條件下的溶陷變形特性,并定性分析氯鹽漬土溶陷系數(shù)與含水量、含鹽量的關(guān)系,可供工程人員參考。

介紹寒旱區(qū)鹽漬土分布的狀況及成因,闡述了國(guó)內(nèi)外鹽漬土研究和鹽漬土病害治理的進(jìn)展和主要成就,以及近年來(lái)西北寒旱地區(qū)工程特殊性等領(lǐng)域研究的基本理論、方法和最新進(jìn)展,探討了國(guó)內(nèi)對(duì)寒旱地區(qū)鹽漬土巖土工程特性的研究,在此基礎(chǔ)上,指出了需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題.

為了深入研究西北地區(qū)天然粗、細(xì)顆粒鹽漬土的工程特性,探討不同鹽漬土的顆粒組成對(duì)鹽漬土地區(qū)道路病害防治措施方法選擇的影響,文中對(duì)采自甘肅及新疆的典型天然粗粒鹽漬土和細(xì)粒鹽漬土分別進(jìn)行了室內(nèi)基本工程性質(zhì)試驗(yàn)和大尺寸多次凍融循環(huán)鹽脹模型試驗(yàn),并對(duì)經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后的天然鹽漬土進(jìn)行電鏡掃描及分析對(duì)比。試驗(yàn)結(jié)果表明,粗粒鹽漬土在降溫階段土體產(chǎn)生鹽脹后亦會(huì)出現(xiàn)下陷,最終土體溶陷量大于鹽脹量,凍融循環(huán)次數(shù)的增加會(huì)導(dǎo)致粗粒鹽漬土大顆粒骨架破壞塌陷;細(xì)粒鹽漬土具有較好的鹽脹累加性,隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加在自然升溫階段鹽脹累加性不再明顯,鹽脹率與凍融循環(huán)周期的關(guān)系符合二次拋物線(xiàn)變化規(guī)律;由于粗、細(xì)粒鹽漬土在凍融后微觀(guān)結(jié)構(gòu)組成上存在差別,在選擇道路處治措施時(shí)應(yīng)該采用不同的方法。

第47卷論文集 2011年8月 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） journaloflanzhouuniversity(naturalsciences) vol.47proceedings aug.2011 文章編號(hào):0455-2059(2011)-0054-04 鹽漬土工程特性的研究現(xiàn)狀與展望 胡昕,張希宏,劉厚健 中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)西北電力設(shè)計(jì)院,西安710032 摘要:隨著中國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施,西部地區(qū)的工程建設(shè)活動(dòng)日益活躍,許多工程項(xiàng)目不可避免地遇 到了鹽漬土病害.因此,研究鹽漬土對(duì)確保西部地區(qū)工程建設(shè)的順利開(kāi)展具有重要意義.本文對(duì)鹽漬土的成 因及分布規(guī)律、物理力學(xué)性質(zhì)、各類(lèi)病害的形成機(jī)制和處治措施的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié),并提出了今后的研 究方向. 關(guān)鍵詞:鹽漬土;含鹽量;工程特

鹽漬土廣泛分布于我國(guó)東部沿海地區(qū),在工程建設(shè)中常出現(xiàn)溶陷、鹽脹及腐蝕性等病害,對(duì)工程建設(shè)造成了極大地危害.試驗(yàn)采用成都理工大學(xué)自主研制新型抗鹽脹固化材料sd作為固化劑對(duì)人工配置氯鹽鹽漬土進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),研究固化劑對(duì)氯鹽鹽漬土工程特性的影響.試驗(yàn)表明,抗鹽脹固化劑可有效提高氯鹽鹽漬土強(qiáng)度,降低鹽漬土膨脹性,固化劑摻量為2.5%,5%的試樣28d抗壓強(qiáng)度相較于純水泥試樣分別增加56.72%,95.52%,抗折強(qiáng)度分別增加48.11%,52.53%;添加了固化劑試樣線(xiàn)膨脹量約為純水泥加固試樣的的0.2倍.該固化劑有效提高了工程質(zhì)量,延長(zhǎng)其使用壽命,大大提高了工程經(jīng)濟(jì)效益.抗鹽脹固化劑主要是通過(guò)抑制鹽漬土中的鹽離子與鋁酸鈣的反應(yīng)即抑制friedel鹽和鈣礬石的生成來(lái)達(dá)到固化氯鹽鹽漬土的目的.

鹽漬土具有鹽脹性、溶陷性和腐蝕性,這會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)鹽脹、溶陷等病害,為此,介紹了鹽漬土路基常見(jiàn)的改良措施,包括石灰改良鹽漬土、粉煤灰改良鹽漬土、水泥改良鹽漬土、砂礫改良鹽漬土,并對(duì)改良效果進(jìn)行對(duì)比分析,提出了改良鹽漬土施工建議,以降低造價(jià),減少對(duì)環(huán)境的破壞。

通過(guò)對(duì)凍結(jié)鹽漬土進(jìn)行三軸試驗(yàn),研究固化劑加固前后凍結(jié)鹽漬土強(qiáng)度特性與強(qiáng)度相對(duì)提高率變化規(guī)律。研究表明,凍結(jié)鹽漬土的偏應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)為應(yīng)變硬化型。為了有效改善鹽漬土性能采用固化劑進(jìn)行改良,有效增強(qiáng)土體強(qiáng)度與穩(wěn)定性,固化劑是良好的改良材料。凍結(jié)固化鹽漬土的偏應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線(xiàn)表現(xiàn)為應(yīng)變軟化型,隨著固化劑摻量增加早期強(qiáng)度、彈性模量和破壞強(qiáng)度呈先增后減變化趨勢(shì),殘余強(qiáng)度增加,殘余強(qiáng)度比呈先減后增變化趨勢(shì)。固化劑對(duì)凍結(jié)鹽漬土強(qiáng)度相對(duì)提高率從兩方面進(jìn)行分析:強(qiáng)度提高系數(shù)(破壞時(shí)對(duì)比)和規(guī)格化應(yīng)力(整個(gè)受力變形過(guò)程對(duì)比);固化劑加固后凍結(jié)鹽漬土強(qiáng)度相對(duì)提高率均大于1,說(shuō)明固化劑對(duì)凍結(jié)鹽漬土有良好的加固作用;隨著固化劑摻量的增加,固化凍結(jié)鹽漬土的強(qiáng)度相對(duì)提高率呈先增后減變化趨勢(shì)。因此,固化劑摻量為6%時(shí)土體強(qiáng)度最佳,抵抗變形的能力最強(qiáng),即最為合理的加固方案。

介紹了鹽漬土工程特性,分析了鹽漬土中鹽分對(duì)瀝青材料、石灰及水泥等筑路材料的影響,深入探討了鹽漬土導(dǎo)致的路肩及邊坡松散剝蝕,路基凍脹翻漿等道路病害,對(duì)鹽漬土地區(qū)的道路設(shè)計(jì),施工具有一定的指導(dǎo)意義。

鹽漬土廣泛存在于我國(guó)西北部地區(qū),因其具有鹽脹,溶陷等工程特性使得該地區(qū)的工程項(xiàng)目建設(shè)受到了嚴(yán)重的危害,嚴(yán)重的制約了當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。本文查閱了鹽漬土的相關(guān)研究,尤其是凍融循環(huán)條件下鹽漬土工程特性的研究并予以綜述,為解決該地區(qū)鹽漬土問(wèn)題提供參考與借鑒。

本文主要闡述了鹽漬土的定義及在鹽漬土地區(qū)出現(xiàn)各種病害和對(duì)這些病害采用的處理措施等。

為深入研究新疆阿拉爾路基鹽漬土的鹽脹特性,在室內(nèi)進(jìn)行了多次凍融循環(huán)模擬試驗(yàn)。通過(guò)不同鹽分分布狀態(tài)的鹽脹試驗(yàn),分析鹽分不同空間分布的鹽脹結(jié)晶規(guī)律;對(duì)初始?jí)簩?shí)密度相同、含水率相同的含鹽和不含鹽的兩組土樣的對(duì)比,分析鹽漬土不同的含鹽量、干密度、含水率、顆粒不均勻系數(shù)對(duì)鹽脹性的影響。結(jié)果表明在以后路基施工過(guò)程中,可通過(guò)控制鹽漬土路基中的含鹽量、含水率、顆粒級(jí)配等來(lái)抑制路基鹽脹破壞程度,從而減少路基因鹽漬土鹽脹帶來(lái)的病害。

在已有研究成果的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)分析和總結(jié)鹽漬土的鹽脹特征、溶陷特性、壓縮特性、抗剪特性、滲透特性、毛細(xì)性特征,對(duì)于指導(dǎo)我國(guó)鹽漬土地區(qū)公路的修筑和養(yǎng)護(hù),提高工程質(zhì)量具有重要意義。

詳細(xì)介紹新疆鹽漬土對(duì)路基工程的危害,重點(diǎn)分析了鹽漬土地區(qū)公路路基病害的處理措施,對(duì)提高路基高度法、換填法、強(qiáng)夯法和設(shè)置隔斷層法等進(jìn)行比較,并簡(jiǎn)要論述鹽漬土路基施工的注意事項(xiàng)。

詳細(xì)介紹新疆鹽漬土公路路基病害的特點(diǎn),并提出解決辦法。重點(diǎn)分析了鹽漬土地區(qū)公路路基病害的處治方法,對(duì)路基提高法、換填法、強(qiáng)夯法和設(shè)置隔斷層法等進(jìn)行比較分析,并找出最優(yōu)方案。

鹽漬土擊實(shí)特性研究——鹽漬土對(duì)公路造成的危害嚴(yán)重、經(jīng)濟(jì)損失巨大，為了更好地控制土壤鹽漬化，解決各類(lèi)建筑工程中的鹽脹病害，因此在公路建設(shè)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)這個(gè)方面防治研究、實(shí)施合理措施，擬進(jìn)行鹽漬土擊實(shí)試驗(yàn)研究，試驗(yàn)是在土中摻入不同含量的硫酸鈉、氯化鈉...

鹽漬土由于其含鹽量大于普通土壤的特性,使得鹽漬土具有一些自己的工程特性,如溶陷性、鹽脹性、對(duì)混凝土和金屬的腐蝕性等,鹽漬土的這些特性經(jīng)常導(dǎo)致其在工程上的破壞,造成大量的人力、物力損失。所以,為了避免這些工程上的損失,了解并深入研究鹽漬土的工程特性有著重要意義。本文介紹了鹽漬土常見(jiàn)的幾種工程特性及其對(duì)應(yīng)的治理措施,對(duì)鹽漬土地區(qū)的道路設(shè)計(jì),對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)都有一定的參考作用。

通過(guò)分析鹽漬土的工程性質(zhì)及其對(duì)公路路基的病害類(lèi)型,論述鹽漬土地區(qū)道路設(shè)計(jì)中需要考慮的一些問(wèn)題,并提出相應(yīng)的對(duì)策,以滿(mǎn)足鹽漬土地區(qū)路基設(shè)計(jì)要求,保證道路的安全及可靠。

對(duì)東北松嫩平原的碳酸鹽漬土進(jìn)行了勘察和室內(nèi)試驗(yàn)分析,結(jié)果表明碳酸鹽漬土在1m以?xún)?nèi)土壤含鹽量隨深度增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì),在深度50~75cm的土層內(nèi)含易溶鹽最多,其中陽(yáng)離子以na+為主,陰離子以hco-為主;土壤的ph值在9.58~10.08之間,堿性較強(qiáng);通過(guò)人工配鹽,測(cè)得碳酸鹽漬土隨著含鹽量的增大,土的液塑限都有所提高;通過(guò)膨脹試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):當(dāng)碳酸鹽含量大于0.5%時(shí),膨脹量顯著增大,當(dāng)含鹽量從0.5%逐漸增加到2.0%時(shí),它的膨脹率最大可以達(dá)到23%;同時(shí)土體的抗剪強(qiáng)度與含鹽量也有密切的關(guān)系,當(dāng)土的含鹽量增加時(shí),黏聚力有減小的趨勢(shì),而內(nèi)摩擦角先減小后增大。

鹽漬土路基材料工程特性研究——通過(guò)野外勘測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)取樣，對(duì)國(guó)道203一級(jí)公路沿線(xiàn)鹽漬土的工程特性進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究，分析了鹽漬土成因以及作為路基材料的基本特點(diǎn)和工程特性，為鹽漬土改造及工程應(yīng)用提供了基礎(chǔ)?！　?/p>

研究了傳統(tǒng)無(wú)機(jī)結(jié)合料石灰固化濱海鹽漬土物理力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律及影響因素,為相關(guān)濱海地區(qū)公路工程建設(shè)中利用鹽漬土作為建筑材料,提供一定的科學(xué)依據(jù)。