盐渍土岩土工程特性探究现状和进展

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时间:2017-12-30

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1、盐渍土岩土工程特性探究现状和进展  摘要:本文分析了国内外盐渍土研究的现状,对国内外盐渍土的治理进展及主要成就进行了简要阐述,进而探讨了我国西北地区的盐渍土岩石工程特性研究的现状。在此基础上,分析了目前盐渍土岩石工程特性研究中需要改进的问题,以供参考。关键词:盐渍土;岩土工程特性;研究现状;进展中图分类号:K826.16文献标识码:A文章编号:一、引言盐渍土包括碱土、盐土和不同程度碱化、盐化的土壤。根据《岩石工程勘察规范》的规定,如果岩土中的易溶盐含量在0.3%以上时,且具有腐蚀、盐胀、溶陷等特征,

2、就可称为盐渍土。盐渍土对工程性质和结构有很大影响,危害民用建筑和工业建筑的使用性能,造成了严重的经济损失。因此,世界各国都对盐渍土岩石工程特性进行了研究,并提出了一些防治措施,以提高盐渍土的利用效率。二、盐渍土国内外研究现状(一)国外7从上世纪四十年代开始,前苏联开始研究盐渍土,并提出了系统性的理论。国外盐渍土研究是建立在Darcy定律基础上的,以固体热传导方程为计算方法,为盐渍土的研究奠定了基础。在土壤水盐运动中,将能量概念迁移到盐渍土研究中,对盐渍土研究开始了定量分析。随着色相分离理论的发展,盐

3、渍土研究也出现了新的变化,在盐渍土研究中普遍采用了置换理论。所谓置换理论,即溶液通量是由弥散、扩散、对流引起的。在土壤溶质迁移时,对流和扩散也会同时出现。在1952年,Amundson和Lapidus提出了对流-弥散方程的模拟模型,对盐渍土盐分转移进行了很好的阐述。并将其扩张为三维情况,在稳态流、均质土壤情况下,推导出了溶质迁移密度函数,结合溶质迁移时的弥散作用,推动了溶质迁移理论的发展。在1965年,分子扩散理论也应用到盐渍土研究中,引入弥散度概念,通过模拟模型来分析对流-弥散方程,描述了盐分在介

4、质中迁移的规律。(二)国内上世纪七十年代,我国在修建青藏铁路时就对西北地区的盐渍土工程特性、分布、成因和对路基工程的影响进行了研究。至八十年代末,我国加大了对盐渍土的开发力度,对盐渍土结构、物质组成、盐渍土地基的腐蚀性、盐胀性、溶陷性等工程特性进行了研究。下面就从盐渍土岩石工程特性的目的和方向,对盐渍土溶质转移以及工程特性的研究现状进行分析。71.盐渍土的结构和水盐转移。在盐渍土结构研究方面,雷华阳等人认为,盐渍土结构主要有盐溶液、气体、难溶盐结晶、易溶盐结晶和土颗粒。当土体中的含盐量不断增加时,会

5、出现盐晶体,土壤颗粒会发生变化,土壤的可塑性会降低。在盐渍土出现相变时,如土壤中的盐分在遇水融化后,土壤的物理性质会发生变化,土壤强度会降低,导致地基溶陷。近年来,我国密切关注盐渍土研究的发展方向,通过室内、室外研究方法对盐渍土的水盐运动进行了一系列试验研究。张雷娜等通过对滨海盐渍土的水盐迁移因素和变化规律的模拟研究,得出了水盐运动在脱盐过程中的3个阶段:盐峰形成、下移、消失,对脱盐过程中土体结构和土壤盐分的含量也进行了分析。史文娟等人在雷志栋公式基础上,结合现有蒸发条件,对盐渍土的蒸发特性进行分析

6、和计算。2.7盐渍土岩土工程特性。由于盐分会忽视地下设施、建筑物,影响了盐渍土工程性质的稳定性。从八十年代开始,由于盐渍土的开发和利用,我国开始了对盐渍土岩石工程特性的研究,具体表现在三个方面:一是对盐渍土的渗透性进行研究。在盐渍土渗透性方面,从盐渍土水理性质出发,将盐渍土视为敏感性土壤,其工程特性会受到水环境、含盐量、温度的影响。在水分渗透的影响下,土壤中的盐分数量和相态会发生变化,盐渍土的稳定性也受到影响。雷华阳等人通过原位渗透的方法对盐渍土渗透性进行了分析,建立了渗透计算的模型。二是对盐渍土变

7、形特征和强度进行研究。我国对盐渍土强度的研究比较活跃,取得了较好的从成果。徐攸在《盐渍土地基》中,参数了盐渍土结构特点、工程性质、工程特性、地基勘察和处理等问题,分析了盐渍土地基对建筑物的危害,并提出了处理的方法——盐化处理法。三是对盐渍土岩石工程特性进行研究。盐渍土工程特性会主要为腐蚀性、溶陷性、盐胀性,对建筑物地基造成破坏。针对这个问题,学者提出了一些新的研究方法。赵景森分析了盐渍土的腐蚀性,对盐渍土地基进行防腐处理。并对盐渍土的腐蚀性进行了详细分析,得出了盐渍土中的碳酸盐、硫酸盐、氯盐会对建筑

8、物地基产生腐蚀。三、西北地区盐渍土岩土工程特性研究现状与进展在上世纪五十年代,我国在修建青藏铁路和建设新疆农垦时,由于受到当地土壤条件的限制,对西北地区的盐渍土进行了观测和研究。在西部大开发战略、南水北调工程建设过程中,西北地区盐渍土研究也日益受到重视。近50年来,清华大学、兰州大学、甘肃农业大学、中科院等单位对西北地区盐渍土的发展变化进行了分析,预测了盐渍土的发展趋势,并对工程危害和处理提出了一些建议。7罗伟甫等人通过对西北地区的盐渍土成因、危害进行分析,探讨了公路

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