砂类硫酸盐渍土冻—盐胀特性试验研究

【摘要】在硫酸盐渍土盐胀、溶陷和腐蚀等诸多危害中,盐胀是最主要的危害。硫酸盐渍土地基处理的关键在于消除盐胀,现有的对粗颗粒盐渍土盐胀特性的研究多从胀量的角度出发,对硫酸盐渍土地基处理的方法也主要针对盐胀而提出,对胀力变化规律的研究较为欠缺。为全面认识硫酸钠盐渍土的盐胀特性,笔者介绍了常见的盐渍土地基处理方法和有待解决的问题,综合考虑了实际工程中盐渍土地基的约束条件、含水条件、含盐类型及含盐量、温度变化、荷载抑制等因素,设计了室内单次降温盐胀模拟试验,通过84组试样的模拟试验得到了以下有理论指导意义和工程实用价值的结论：1)降温过程中,荷载抑制下粗颗粒盐渍土试样的体积膨胀应变和膨胀力的温度敏感为0℃～-2.5℃,在-2.5℃之后的降温过程两者基本无变化；发生最大胀力的温度区间为-5℃～-10℃,多在-7℃左右；2)对于同一含盐量和含水率、不同土质的试样,存在两个孔隙比,使得试样的最大体积应变和最大冻-盐胀力值出现最大值和最小值。就本次试验涉及的盐渍土砂样而言,孔隙比在0.55左右时两者最小,孔隙比在0.58附近时最大；3)胀力同比增速随阶段性降温呈不同的变化规律。总体上来说,在土样温度由室温～10℃左右的降温过程中,胀力增速急剧减小；0℃～-2.5℃的降温过程中,胀力增速先显著增加而后快速下降,在-2.5℃以后胀力几乎无增长,另外,在降温有停滞时,胀力增速甚至为负；4)含水率与含盐量对冻-盐胀力的影响具有耦合作用；当孔隙比一定时,试样发生最大胀力所需的含盐量随含水率的增加而增加,含水量增加会使得试样最大冻-盐胀力相对减小；5)侧限条件下,冻-盐胀力通过反力装置(现实中为建筑物)反作用于砂类盐渍土后,其体积膨胀应变与冻-盐胀应力表现出良好的线性规律,其变化速率与孔隙比、含盐量等有关。这是采用“以力治力”来处理盐渍土地基的重要依据,同时,建议在设计粗颗粒盐渍土地基的地锚或反力装置时,设计荷载值不应小于50kPa。
【作者】黄建明；
【导师】米海珍；
【作者基本信息】兰州理工大学，土木工程，2014，硕士
【关键词】粗颗粒硫酸盐渍土；地基处理；单次降温；体积膨胀应变；冻-盐胀力；胀力增长速率；

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