硫酸盐渍土盐胀过程分析

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1、公路交通技术2010年12月第6期TechnologyofHighwayandTransportDec．2010No．6硫酸盐渍土盐胀过程分析张军艳，高江平(1．陕西交通职业技术学院，西安710021；2．长安大学，西安710064)摘要：基于硫酸盐渍土正交试验结果，对硫酸盐渍土的盐胀过程线进行分析，分析结果可用于判断工程中盐胀过程线的类型和选择施工季节。关键词：硫酸盐渍土；盐胀；类型；温度文章编号：1009—6477(2010)06—0008—04中图分类号：U416．1+66文献标识码：BAnalysisofSaltHeavingProcessinSulphuricAcidSa

2、linizedSoilZHANGJunyan，GAOJiangpingz盐渍土在世界各地均有分布，它不仅对农业生系大致为1～2次抛物线型，存在一个最低盐胀值产有害，而且也给公路、铁路建设带来一系列问区间。试样在冻融循环降温过程中，其盐胀量随温题。在盐渍土地区修筑公路，盐胀病害是主要病度降低而增加；在升温过程中，盐胀量随着温度升害。盐胀过程线可反映在降温过程中，硫酸盐渍土高又逐渐减小，但回落量不大。随着冻融循环次数在温度、水分、盐分以及上覆荷载共同作用下的盐的增加，盐胀呈现出累加性，但盐胀率的增加量不胀历程。因此，为了更好地治理盐胀，正确判定工断减小。程所在地盐渍土盐胀过程线的类型，

3、必须对盐胀过高江平教授等[6-9]应用回归正交设计法，综合程线作全面研究。考虑多因素影响，对硫酸盐渍土膨胀规律进行了研目前，国外在盐渍土物理力学性质，盐渍土微究，并根据大量试验数据提出了硫酸盐渍土盐胀率观结构，盐渍土在降温过程中的水分、盐分迁移及在5个因素变化下的计算公式，分析了盐渍土盐胀其机制，盐渍土的盐胀规律，盐渍土路基工程性质率的单因素及多因素作用规律。等方面的研究取得了一定的成绩，并提出了一些设本文基于硫酸盐渍土在水分场、温度场、盐分计和施工措施。Hion．R．wⅢ针对盐渍土冻土作了大场、应力场下的正交试验结果，对硫酸盐渍土的盐量研究，研究了在无侧限等应变条件下含盐量、温胀

4、过程线进行分析，找出各盐胀过程线的起胀温度度、未冻含水量对冻土强度的影响。及盐胀剧烈温度区间，为工程中判断盐胀过程线的我国铁道部科学研究院的卢肇钧【11院士对盐渍类型和选择施工季节提供参考。土的一些工程性质进行了系统研究，取得了许多宝贵的成果。铁道和交通等部门对一些盐渍土地区的1试验方案及盐胀过程测试结果氯盐、亚氯盐、亚硫酸和硫酸盐渍土的成因、分1．1试验方法布、工程特性以及对路基工程的危害与治理措施也天然盐渍土成分复杂，而硫酸盐渍土的盐胀破进行了大量试验和研究。坏主要是由硫酸钠结晶膨胀所致，所以，为了简化李斌教授等[2-5]在一定温度范围内将盐渍土进试验影响因素，便于分析研究，采

5、用西安黄土掺加行冻融循环试验，研究了硫酸盐渍土压实特性及盐硫酸钠人工形成的硫酸盐渍土作为试验用土。试验胀机理。研究表明：硫酸盐渍土的剧烈盐胀区间在采用25组试样，由人工配置不同含水量和含盐量15—一5~C之间，温度高于15℃低于一5℃时盐胀量的硫酸盐渍土试样，采用4因素(水、盐、热、力)很小。特别是当温度低于一5℃时，盐胀几乎没有，5水平回归正交试验方法，观测各试样在降温过程由水冻结成冰及由此引起的硫酸钠晶体析出对土体中水分、盐分的迁移及试样顶面的变形。的体积增加作用不明显。在相同含水量、含盐量和1．2试验设备降温速率条件下，初始干密度与其最终盐胀率的关试验采用自行设计加工的直径2

6、0cm、高60收稿日期：2010—04—11作者简介：张军艳(1978一)，女，陕西省合阳县人，硕士，讲师2010年第6期张军艳，等：硫酸盐渍土盐胀过程分析9表1因素水平注：x。为含水量，％；X2为含盐量，％；为顶板初始温度，℃；X4为上覆荷载，kPa。在整个降温过程中，各试样的盐胀过程线在文献[10]中全部列出，限于篇幅，这里只给出分析结果及各类具有代表性的试样盐胀过程线。表2二次正交回归试验安排及主要结果阿1试验装置em的4场耦合降温测试系统，包括保温桶、加压装置、美式3探头传感器、盐分传感器、温度传感器、砝码、百分表及数据采集装置，见图1。传感器布置：从试样底板开始，每隔10

7、em布置1组温度传感器、水分传感器(美式3探头)和盐分传感器，且须保证这3种传感器观测面在同一水平位置上。1．3试验过程按设计方案，称取所需土量(为补偿拌和过程中的水分散失，拌和过程中所加水量比设计用量多加约1％～2％)。将拌和好的试样用土密封于塑料袋内，在25℃下闷料24h再成型。将准备好的土料分l0次装入高60cm、内径20cm的有机玻璃筒中，每5cm单向击实到所需干容重。在试样顶端放置制冷头，并在顶端制冷头顶面垂直安置百分表。在加载处根据试验要求施加一定荷载，待