Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 水热作用下高氯盐渍土路基填料变形特性研究 | |
| 房建宏 | |
| 完成单位 | 青海省交通科学研究院 |
| 登记(发布)日期 | 2018 |
| 中文摘要 | 1.课题来源与背景 项目名称：“水热作用下高氯盐渍土路基填料变形特性研究”,青海省交通科学研究院自选项目。 2.研究目的与意义 盐渍土是一系列受土体中盐碱成分作用的,包括各种盐土、碱土和其他不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称。由于不同地区自然条件的差异,不同的生产部门从不同的需求出发,对盐渍土进行分类,从而使得盐渍土定义的多样化。《工程地质手册》(第三版)定义：盐渍土系指含较多易溶盐类的岩土。对易溶盐含量大于0.5%,具有吸湿、松胀等特性的土称盐渍土。《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)盐渍土判断标准为岩土中含有石膏、芒硝和岩盐(硫酸盐及氯化物)等易溶盐,且其含量大于0.5%,自然环境中具有溶陷、盐胀等特性。以上定义均沿用前苏联的标准,含盐量需大于0.5%。中国最新版《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)标准规定：易溶盐含量大于0.3%,具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍土。据有关资料,易溶盐含量小于0.5%的盐渍土仍具有较大的溶陷性等特性,所以新规范规定易溶盐含量大于0.3%的土称盐渍土是符合实际情况的。 察尔汗盐湖盐渍土地区地处柴达木盆地青藏高原东北部,是青海省西北端的内陆盆地,中亚荒漠的一个组成部分,属公路自然区划中的青藏高原寒区。由于该地区深居大陆腹部,四周高山环绕,使得西南暖湿气流难以进入,降水量稀少,气候干燥。区域内太阳辐射量大,日照时间长,热量充足,昼夜温度变化剧烈。地区年降水量仅为20～143mm,年蒸发量却高达2000～3000mm,降水分布特征由四周山区向中心盆地递减,而蒸发量由四周山区向盆地中心递增,从而形成典型的大陆性荒漠气候。加之地质构造、气候特性以及人为活动等诸多因素的综合影响,该区域内分布了大量的盐渍土,且盐渍土分布种类较多、分布特性极为复杂。 察尔汗盐湖地区的盐渍土分布特性极为复杂,加尔苏至格尔木段公路起点位于加尔苏,终点位于格尔木市区,全长34.7km,项目所在区域广泛分布有强盐渍土和过盐渍土,且盐渍土类型较多,代表了察尔汗盐湖地区盐渍土分布典型特征,同时也具有我国内陆盐渍土的典型特性。本项目将在以往研究的基础上,紧密结合具体的工程,针对该区域的软弱盐渍土进行的关于变形特性的一系列室内试验开展研究,对我国盐渍土地区的高等级公路修建技术具有较大的指导意义。 3.技术原理及性能指标 为了得到项目所考虑的环境因素中低温环境所控制盐渍土抗剪强度参数的敏感因素及研究的各因素与强度参数间的相互作用规律;研究盐渍土在低温环境下冻融循环下的应力应变关系的变化规律以及不同载荷条件下的变形参数的变化规律。因此,本课题以试验为依托,在试验基础之上加以理论分析。 本课题研究主要以青海省察格高速公路沿线的含盐粉质粘土(去地表以下0.3m)为试样,主要研究内容： (1)降温过程及含水量变化对高氯盐渍土体积及力学行为的影响研究。通过在20?-20℃间隔10℃进行直剪试验,得到剪切应力-应变行为,并评价剪切强度参数,包括基于总应力的粘聚力和摩擦角,建立降温条件下高氯盐渍土变形与强度关系,并阐述其机理。 (2)冻融循环对高氯盐渍土体积和力学行为的影响研究。评价水热环境因素作用下体变和力学行为对盐渍土路基边坡稳定性的影响。通过在20?-20℃区间进行低温静三轴冻融循环试验,总结冻融循环体积变化,应力-应变行为和剪切强度参数等试验结果,建立冻融循环条件下高氯盐渍土变形与强度关系,分析了变形与强度参数变化的原因。 (3)上覆加载变化对盐渍土体变行为的影响研究。通过加载设备进行降温过程中无载、静载和动载加载试验,得到体变行为的变化规律。 4.取得成果、技术的创造性与先进性 (1)分析了降温过程中盐结晶对土体体变行为和剪切强度的影响机理,并阐述了高含盐量土壤受降温和增加含水量变化导致的剪切强度的变化与土壤基质吸力和盐结晶作用力之间的机理关系; (2)通过低温静三轴和体变测试试验,阐明了在不同冻融循环周期完成降温后的非冻结高含盐量盐渍土体变行为和强度参数的变化机制,提出由于降温后土壤基质吸力变化,孔隙比改变和芒硝晶体生成共同作用导致负毛细孔压力变化,使不同含盐类型盐渍土经历不同循环次数后具有截然不同的孔隙比和应力-应变关系残留状态; (3)通过上覆加载变化对盐渍土体变行为的影响研究,提出降温过程中,上覆压力的不同加载方式的可以有效降低盐渍土的体变行为。 |
| 中文关键词 | 水热作用 ; 盐渍土 ; 路基 ; 变形 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | U416 |
| 来源机构 | 青海省交通科学研究院 |
| 资源类型 | 成果 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/241383 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 房建宏. 水热作用下高氯盐渍土路基填料变形特性研究[Z]. ,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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