盐胀作用下埋地钢筋混凝土板受力性能试验研究

基于青海盐渍土地区埋地钢筋混凝土板现场模型试验,研究了考虑温度影响的盐渍土盐胀作用下钢筋混凝土板内及其表面的应力变化规律,并将其定义为“盐胀应力”。利用钢筋混凝土板内外应变监测结果,通过理论分析得出盐胀应力计算公式。基于Sum of sine函数模型将1年周期内盐胀应力的变化过程以及相对应的盐胀作用划分为发展阶段、稳定阶段、下降阶段3个阶段。其中发展阶段为每年10月至次年2月,温度变化范围为0~10℃,在该温度范围内,随着温度降低,盐胀应力不断增加,说明盐胀现象愈为强烈。对青海盐渍土地区的埋地结构物设计提出了建议,以期最大程度地减少盐渍土对埋地结构物的破坏。

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。

土基盐胀、除冰液对机场道面病害分析及预防

为解决土基盐胀、除冰液腐蚀对机场道面结构的严重破坏问题,通过试验研究含盐量、压实度对盐胀的影响,理论分析除冰液对道面结构的腐蚀机理,结合工程实践提出了有针对性的预防措施,有效提高了道面混凝土的耐久性。总结的经验可供类似工程借鉴。

某工程盐渍土填筑体盐胀性探讨分析

针对我国新疆地区等盐渍土地基分布范围较广的区域,为了探讨分析其作为公路、铁路、机场场道工程等的填筑体地基的施工特性,避免盐渍土地基病害影响上部主体混凝土结构,结合新疆地区某机场场道工程实例,从盐分分析、温度条件、湿度条件、荷载分析等方面判断填筑体盐胀性,从温度条件、湿度条件、水分运移分析等方面判断填筑体盐渍化趋势,系统阐述了判断方式并得出某工程填筑体不具有盐胀性、无盐渍化变化趋势的结论;综合参考新疆各机场工程项目隔断层设计情况,提出了某工程的隔断层设置方案,即采用道基顶面下60cm铺设复合土工膜上覆级配砂砾的方式,并从水盐迁移条件、温湿度条件、荷载效应等方面分析其隔断性能,可以作为经济、有效的隔盐措施。

板块状盐渍土的盐溶和盐胀特性研究

基于室内盐溶和盐胀试验,对板块状盐渍土的盐溶和盐胀特性进行研究。试验结果表明:板块状盐渍土属溶陷性土,随着含盐量的增大,溶陷系数增大;盐胀起胀温度随着硫酸钠含量的增加有较大幅度的提前,且最终盐胀力提高很大;随着硫酸钠含量增大,盐胀剧烈区间越接近硫酸钠析出剧烈区间;一定荷载的存在能够抑制盐渍土的盐胀作用。这说明工程实际中若要充分利用板块状盐渍土,必须注意其环境特点并采取相应的处治技术。

硫酸盐渍土盐胀特性试验及分析

硫酸盐渍土分布广泛,其盐胀特性给工程建设带来诸多困难,以往许多这方面的研究多是通过向非盐渍土中掺入不同比例的盐分,人工制备成盐渍土样进行,且仅侧重于盐胀率的测试和分析,对盐胀压力的研究很少。结合硫酸盐渍土地区工程现场出现的渠道面板胀裂变形等问题,取样天然硫酸盐渍土,对单因素影响下的硫酸盐渍土膨胀率进行测试和分析,对各因素作用下的盐胀机理加以分析,并对法向膨胀力进行测试,与非盐渍土的冻胀力进行对比后,发现硫酸盐渍土具有较大的法向盐胀压力,建议设计分析中需在试验的基础上考虑盐胀的影响。

盐渍土路基盐胀性试验研究

盐渍土地区道路受硫酸盐渍土盐胀性及氯化物盐渍土溶陷特性的影响,对路基路面造成一定的变形破坏。为了研究硫酸盐渍土在季节性冻土地区外界环境及氯化物盐对其盐胀性的影响,通过对S207线盐渍土病害路段进行变形监测和室内盐胀对比试验,对试验结果进行盐胀性评价。结果表明:盐胀率作为评价硫酸盐渍土盐胀性的一个重要指标,其计算值取决于盐胀保证率所能达到的盐胀有效影响深度的取值和年度最大盐胀变形量;年度盐胀变形量要考虑氯化钠盐和变形缓冲层对硫酸钠盐胀变形的抑制和缓解作用。针对南疆盐渍土盐胀变形特性及影响因素,总结提出了盐渍土路基盐胀变形综合防治原则和防治方法,在南疆S207线改建工程中得到了应用,取得明显的防治效果。

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。

粗粒硫酸盐渍土盐胀特性研究进展

结合粗粒硫酸盐渍土的盐胀特性及盐胀机理研究情况,对其温度、含盐量、含水率、土的类别及上覆荷载等因素的影响进行分析,并讨论基于影响因素的盐胀量预估模型研究情况。

硫酸盐渍土纯盐胀期盐胀关系式的建立

硫酸盐渍土广泛分布在我国西北地区,盐渍土盐胀对修筑在该地区大量的道路工程构成了危害,研究其盐胀规律对治理盐胀病害具有重要意义。在考虑硫酸盐渍土路基变形的温度区间划分为3个阶段的基础上,通过对新疆玛纳斯地区硫酸盐渍土作一系列假定,建立了纯盐胀期盐胀率?与初始含水率θ1、土体原始孔隙率n和降温前后溶解度r1,r2之间的盐胀关系式。利用自行研制的恒温冷浴土壤试验系统验证了关系式的合理性。

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。

粗颗粒盐渍土盐胀试验研究

盐渍土盐胀的影响因素很多,但主要与地基土中盐的含量、水、温度及地基土的渗透性有关。前人关于粗颗粒盐渍地基土盐胀性的研究中,由于工作主要集中在室内,难以模拟现场地层的实际情况,因此,对于盐胀性的认知一直难以统一。本文通过室内盐胀试验、室内外对比试验、现场试验,并与规范对比研究认为:粗颗粒盐渍土,当渗透系数小于10-7,且地层干燥,Na2SO4含量达到盐渍土的界限含量(0.3%)时,就应对其进行盐胀性评价。同时试验结果显示,地基土在200 k Pa大压力作用下,盐胀量仍然非常明显。

阿拉尔市道路盐胀病害综合处理措施

通过对阿拉尔市道路盐渍土路基盐胀机理进行研究,参考阿塔公路、阿和公路等现有公路路基施工资料,提出从工程设计到病害处理和维护等多方面综合防治措施。

新建兰新铁路新疆段沿线盐渍土盐胀特性、机理与防治对策

以新建兰新铁路第二双线(新疆段)盐渍土为研究对象,通过室外、室内综合勘测试验,研究哈密地区盐渍土盐胀特性。试验结果表明:从总体规律来看,盐渍土盐胀过程主要集中在-5～10℃,;含水量-盐胀率曲线呈抛物线,盐胀率最大时含水量为15%左右。通过不同压实度状态下盐胀量试验得出:随压实度增大,盐胀量增大,但压实度低于90%时,盐胀量随压实度升高不明显。分析盐渍土盐胀机理:硫酸盐渍土盐胀作用主要由Na2SO4等易溶盐结晶前后体积变化引起。提出盐渍土防治结构模式:采用控制填料含盐量和压实度、路基填高、排水、坡面加固防护、路基包坡、铲除基础底层盐渍土层、换填粗颗粒渗水土、路基本体采用A组填料等综合性防护措施。

甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究

季节冻土区含盐土公路路基在季节性冻胀、盐胀和融沉作用下,发生大量的道路病害,给道路的安全运营带来了严重的隐患。在考察大量现场道路病害的基础上,针对甘肃省季节冻土区公路沿线盐渍化道路病害比较严重的地段,选取几种典型的盐渍土进行室内冻融循环试验来研究它们在周期波动温度条件下冻胀、盐胀和融沉特性,进一步探讨盐渍土地区道路病害产生的机制。试验结果发现,含盐量对路基土冻胀、融沉和盐胀等变形过程有明显的影响,不同的含盐量路基土膨胀机制不同。含盐量较高的土体,变形主要由盐胀引起,没有明显的融沉变形;含盐量较低的路基土,变形主要由冻胀和融沉引起,可能存在盐胀;对于无盐但冻胀敏感性路基土,其变形主要由冻胀和融沉引起。另外,开放系统下盐渍土反复冻融循环后含水率重新分布,含水率普遍增加,且形成了两端含水率高、中间低的现象。

典型天然粗粒盐渍土盐胀微观机制分析

为研究经多次冻融循环后天然粗粒盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,对取自甘肃河西走廊地区嘉安一级公路沿线的某天然料场的粗粒盐渍土进行了室内基本工程性质试验和大尺寸多次冻融循环盐胀模型试验,并对经过多次冻融循环试验以后的天然盐渍土进行水盐迁移及扫描电镜分析。试验结果表明,粗粒盐渍土在降温阶段土体产生盐胀后亦会出现下陷,最终土体溶陷量大于盐胀量,冻融循环次数的增加会使粗粒盐渍土大颗粒骨架塌陷破坏及一维土柱体从上而下表现出热筛效应;多次冻融循环后的水分盐分在粗粒土柱剖面中的迁移呈现出不完全对应的分布关系。

典型天然盐渍土多次冻融循环盐胀试验研究

通过对新疆喀什地区12处天然盐渍土室内基本性质试验分析,选取典型天然盐渍土,在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究。从土的类别角度研究了天然盐渍土的盐胀规律。试验结果表明:低液限粘土前五次冻融循环过程中盐胀具有较好累加性,随着冻融循环次数的增加,盐胀量增长速度逐渐降低;含砂低液限粘土的盐胀过程可以被分为三个阶段;粘土质砂在冻融循环过程中的变形主要为冻胀和沉降变形,具有较好的溶陷累加性;低液限粘土、含砂低液限粘土的盐胀率和粘土质砂的溶陷率与冻融周期之间的关系符合二次抛物线变化规律。

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℃。

盐渍土水-热场耦合效应与盐胀变形试验

为了研究西北干旱地区盐渍土在自然气候条件下的水-热场变化特征与盐胀变形规律,在4.5 m深试验坑内埋设了若干套竖向变形观测设备、含水率和温度传感器,对坑内不同深度土层的温度场、水分场和盐胀变形随季节性变化状况进行了为期1 a的动态监测和分析研究。结果表明:0.6 m以上土层相较于其他土层对气候温度变化的响应更加积极、温差变化幅值也更大,且土层间的温差幅值随降温期的不断深入而增大;土体含水率变化主要受降水、蒸发和温度梯度的耦合影响,0.4 m以上土层水分的变化幅度较其他土层而言更为显著,土层水分迁移沿深度方向表现出分带现象;盐胀变形主要受温度和水分迁移的影响,盐胀变形主要发生在距地表1.0 m土层深度内,主要发展时间在当年11月至次年2月之间。

硫酸钠溶液在降温结晶过程中的盐胀与冻胀

在降温过程中,硫酸钠溶液溶解度降低,硫酸钠结晶析出。当温度降低到一定温度时,除硫酸钠结晶外,溶液中的水也结晶析出。溶液在孔隙中的结晶是导致孔隙介质变形与破坏的主要原因。为探明孔隙介质中溶液结晶导致孔隙介质变形与破坏机理,构建了Na_2SO_4+H_2O二元体系在降温结晶过程中的体积变化率计算方法。该方法依据Na_2SO_4+H_2O二元体系中各相态的平衡浓度计算各相态在不同温度下的含量,进而根据该温度条件下溶液及晶体体积计算体系的体积变化。计算结果与前人试验结果比较发现,计算方法能很好地预测Na_2SO_4+H_2O二元体系在平衡态转化过程中盐胀与冻胀量。此外,在降温冻结过程中,盐胀率远远小于冻胀率;当晶体为Na_2SO_4·7H_2O时,盐胀阶段的体积增长率较小,而冻胀阶段体积急剧增长。