南疆盐渍土路基盐-冻胀变形综合防治技术研究

盐渍土盐-冻胀变形对新疆南疆地区的道路路基造成了不同程度的破坏,尤其对南疆新建城市阿拉尔市和图木舒克市的城市道路造成了严重的变形破坏。根据南疆盐渍土工程性质及盐-冻胀变形试验研究结果,作者总结提出了"一个加强、两个严格、三个注重"的盐渍土路基盐-冻胀变形综合防治原则和"五步骤"综合防治技术与工程措施,在南疆阿拉尔市胜利大道的改建工程中得到了应用,初期防治效果较明显,其最终防治效果需通过今后三年在道路的使用期间对路面变形的监控量测结果来进行评价。

温度循环下压实粗粒盐渍土水盐迁移与变形响应

“一带一路”规划的高速铁路频繁穿梭于盐质荒漠区,沿线优质不含盐路基填料极其匮乏。为解决粗粒盐渍土填筑高速铁路路基面临的技术难题,结合伊朗德伊高铁建设,以现场粗粒盐渍土路基填料为对象,开展了温度循环下压实粗粒盐渍土水盐迁移与变形响应试验研究。结果表明,每次温度循环后温度波幅值由土层浅表向深层土体衰减传递,土体埋深越浅、恒温时间越长,温度波幅值越大;水盐均匀分布的压实粗粒盐渍土经历多次温度循环后逐渐演化成非均匀分布,水盐向土体表面迁移聚集,越靠近土体表面水盐增量越大;前5次温度循环中压实粗粒盐渍土产生了塑性盐胀或塑性融沉,随着温度循环次数增加,盐渍土塑性盐胀或塑性融沉显著减小甚至消失;盐渍土层上设置非盐渍土层具有迟滞盐分向上迁移和消能减胀作用,粗粒盐渍土构筑高速铁路路基宜采用结构分层技术,非盐渍土层设置厚度一般不宜小于当地温度辐射影响显著深度;粗粒盐渍土路基设计宜考虑多次温度循环后形成的水盐非均质分布及其可能诱发的盐胀与融沉增大效应,路基压实度不宜过高。研究成果将为盐渍土地区高速铁路路基工程建造起到示范参考作用。

粗粒盐渍土冻融作用下水盐迁移及力学性能研究

针对粗粒盐渍土冻胀敏感性与水盐迁移及力学性能变化存在的直接关联性,以强盐渍土地区的察格高速公路为例,选取弱盐渍砾类土为研究样本,利用自制的温控实验设备,在室内模拟冻融循环下粗粒弱盐渍土路基水盐分布及迁移过程,并取含盐量最大的土层进行回弹模量和承载比CBR测定,观察路基冻融聚盐后的力学强度指标变化,实验结果表明,冻融循环后砾类土盐渍土路基水分呈"抛物线形"分布,具有规律性,盐分呈"波浪形"分布,规律性差,水、盐迁移性无明显的对应性,同时,冻融聚盐后路基的E0和CBR值均随之减小,力学性能变差,影响路基承载力。

强、过盐渍土地区高速公路路基阻盐技术研究

依托察尔汗至格尔木高速公路工程试验段，分析总结了盐渍土地区盐分在路基中的迁移方式以及影响盐分迁移的因素。从隔断层铺筑、路基填料的控制、护坡道和排碱沟设置方面，研究了察尔汗盐湖区高速公路路基阻盐技术。现场阻盐效果检测结果表明：水、盐在砾类土路基内部迁移高度为50cm，次生盐渍化临界高度为45cm，未发现路基由于次生盐渍化引起的沉陷和不均匀沉降等病害；公路投入运营以来，经历过两个雨季和两个冻融期，路基和地基整体沉降量3个月为0～2mm，采用的阻盐技术处治效果良好。

青海盐湖区路基结构层级配及其阻盐效果

青海盐湖地区的路基工程处于隐蔽性盐风化作用强烈的寒旱岩土环境.分别采取青海茶卡盐湖地区工程建设层天然盐渍土土样和已建路基结构土层土样,研究青海盐渍土地区路基结构防护盐风化作用的效果.通过易溶盐含量测定、颗粒分析实验和毛细管水上升实验,对青海茶卡盐渍土区路基结构土层中的毛细管水上升最大高度开展理论计算.研究表明:青海茶卡地区盐渍土中毛细水上升高度大于一般土中毛细水上升高度,细粒组(0.250~0.075 mm)含量有利于水盐运移上升,粗粒组(>0.250 mm)含量不利于水盐运移上升;在水盐运移和汽盐运移双重作用下,茶卡盐渍土地区路基结构土层均出现次生盐渍化现象,建议在茶卡盐渍土地区的路基工程中,设置卵砾石阻盐隔断层的粒组级配范围控制在2.0~5.0 mm之间,该粒组含量大于75%,厚度在300.0~1000.0 mm为宜;阻盐隔断层的设置位于路堤上部,高于一般路基规范中规定的高度,可以提高阻止水盐运移上升、增强汽盐淋滤作用的效果.

南疆盐渍土路基盐分迁移特性及阻盐技术研究

为研究南疆盐渍土地区城市道路在工后运营过程中路基盐分运移特性,依托阿拉尔市军垦大道延伸段工程,选取有代表性的试验路段,进行了自然环境条件下路基盐分迁移长期监测试验。基于实测数据,分析了盐分渗入路基路面的途径,提出了相应的隔断措施。试验结果表明:在横断面方向,即同一埋深不同水平距离位置的盐分由路两侧向路中心逐渐迁移,最后达到一种动态平衡;在竖直方向,即同一水平距离不同埋深位置的盐分由下向上迁移,并且在不同材料分界处出现聚盐区域。自上而下依次为,第一层处于级配砾石下基层中,第二层处于天然级配砂砾垫层中,第三层处于路基土上路床中。为此,提出双向截盐控盐的隔断措施,并通过ANSYS进行数值模拟,即在道路两侧与林带之间设置混凝土挡水墙阻断林带水携盐渗入路面结构层,在路基土顶面采用风积沙隔断层抑制毛细水携盐渗入路面结构层。

粗粒盐渍土水盐迁移试验研究

为探究粗粒盐渍土水盐迁移特性,通过室内试验开展了不同细粒含量和盐分供给源的水盐迁移及时空分布特性研究.结果表明:粗粒土中细粒含量不同,盐溶液和盐渍土两种盐分供给源有不同的迁移规律.随细粒含量增加盐溶液供给源水盐迁移量逐渐减小,迁移速率最快的为10%细粒含量的土柱.随细粒含量增加盐渍土供给源短期水分迁移高度增加,整个土柱盐分迁移量增大,盐分迁移最显著的是30%细粒含量的土柱.因此粗粒盐渍土地区道路工程宜通过控制细粒土含量来抑制粗粒盐渍土水盐迁移.

罗布泊岩盐路基设计施工探讨

分析了岩盐、地下饱和卤水的特性,以及岩盐的强度稳定性和力学性质分析,阐述了利用岩盐筑路的可行性。并对岩盐地基处理、路基设计及施工工艺等方面分别作了论述。

盐渍土路基盐-冻胀变形影响因素及其防治技术分析

针对公路路基受盐渍土影响大的问题,结合新疆公路实际在对已造成盐渍土变形破坏公路调查基础上,分析对盐渍土路基盐-冻胀变形影响的主要因素,即气候环境、工程地质、盐渍土类型、盐分迁移方式,提出"5步骤"防治措施-控制路基填料含盐量、隔断水分和盐分运移、加强路基结构层、做好路基防排水、种植耐盐植物和降水固盐,提出具体应用方法。

河西走廊地区盐渍土路基换填层水盐迁移试验研究

我国河西走廊地区大量分布以粉砂质土为主的盐渍土,其毛细水作用现象明显,对公路路基造成了严重的破坏。为了明确路基换填层的水盐迁移特性,采用自主设计的水盐迁移试验装置开展室内试验研究,并结合扫描电镜从微观层面解析盐渍土破坏机理。试验结果表明:在掺入风积沙的黄土与盐渍土换填层中,水盐迁移主要集中在试验前期,随着风积沙掺量增加,换填层水盐迁移速率先增大后减小,最快迁移速率出现在掺沙率为30%的土样。电镜结果表明:盐渍土土样在水盐迁移试验结束后会析出盐分晶体填充于土颗粒之间,形成胶结体和团聚物,从而导致土体开裂;在盐渍土中掺加50%的风积沙可以减少土体由盐胀引起的裂隙与孔隙,能有效降低水盐迁移引起的破坏。

降水入渗条件下氯盐渍土水盐迁移规律

为探究降水入渗导致氯盐渍土盐分流失问题,以人工配置的不同含盐(氯化钠)量粗粒土和细粒土为研究对象,通过自行设计的室内降水入渗模拟试验装置,获取了14种工况下近500组试验数据,对比分析了降水入渗次数、土样粒径与含盐量对土样水盐迁移特性的影响;建立了降水入渗作用下土体盐分迁移与水分迁移之间的联系,确定了入渗影响深度,揭示了水分与盐分经降水入渗作用后在土柱中的分布特征。研究结果表明:对于细粒盐渍土,随着降水入渗次数从1~4的增加,其含水率和含盐量的峰值点均明显向下发生移动,盐分将逐渐向土柱中底部积聚;对于粗粒盐渍土,2次降水入渗后,含水率在土柱高度范围内分布较为均匀,且降水入渗次数的继续增加并没有改变这种均匀性,而盐分将随着水分快速向土柱底部积聚;氯盐渍土这种“盐随水走”关系与其易溶于水有关,所以氯盐渍土填料路基应加强防水措施,特别是粗粒土填料,虽然其可压实性优于细粒土,但浸水后溶陷强烈,病害更为严重;一定范围内含盐量的增大不会改变细粒土或粗粒土水盐迁移的整体规律,但会降低土体水盐迁移的速率,与含盐量较低的细粒土相比,含盐量较高的细粒土的水分与盐分峰值点出现深度均滞后5~15 cm;在降水入渗相同条件下,不同含盐量细粒土盐分迁移的相对增大幅度不同,但盐分上升绝对量基本相同,说明不同含盐量细粒土中水分所能携带的盐分是一定的。

盐碱地改良技术综述与一种新的研究模式展望

我国是一个农业人口大国,耕地和粮食的质量安全及稳定生产,在国民经济发展中具有非常重要的地位。体现农业综合生产能力的重要标志是耕地资源质量问题,其中对盐碱化土壤等中、低产改造利用是一项重要的基础工程,为此我国在农田盐碱地改良利用治理和研究诸多方面付出了不懈的努力,并取得了显著的成效。本文根源于我国盐碱地改良整治技术的发展,对传统的水利改良技术、后起的土壤生物化学改良技术、现代节水灌溉农田水盐调控技术研究内容和效果等进行了综述分析。随着我国多形式节水灌溉技术研究应用和推广,以适应新的灌溉条件下土壤水盐管理利用的新技术理论和方法也在不断呈现,如"土壤水盐定向迁移"和农田土壤"盐分上移地表排"即为近年来我国水利科技人员,创新提出并研究的土壤水盐改良利用新技术理论和解决模式,本文对这一新的技术理论和灌排模式研究内容进行了介绍,并提出展望。