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干湿循环作用下青海省盐渍土物理性质及抗剪强度参数分析

郭玉春  
【摘要】:我国是一个盐渍土分布广泛的国家,特别是在西部地区如新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙古,盐渍土的分布最为普遍。特别地,公路路基填料暴露于自然环境下,在自然降温和升温的反复作用下,路基会呈现出盐胀,冻胀、沉陷、强度变化等物理、力学特性,严重则会发展为公路路基病害。公路路基病害严重影响着道路车辆运行的安全性和舒适性。随着高等级公路在盐渍土地区的迅猛发展,它的物理力学特性和工程特性以及路基变形等的研究就有一定的实际意义。本文以察格高速公路为实例,以青海省察尔汗盐湖地区广泛分布的含盐粉质粘土为实验材料,通过现场沿线调查及室外试验为手段,研究了现场气温和各地层温度沿时程的变化规律、现场水盐迁移规律及升降温循环幅值与次数对盐渍土抗剪强度参数的影响。同时结合青海省新G215察格高速公路,对试验路段特殊处理的盐渍粉土路基制定了详细的路基变形监测方案,详细分析了路基监测数据,指导施工。主要得到以下结论:(1)确定了试验段盐渍土土体不同深度处地温沿不同时间尺度的变化规律,总体上看,在高温蒸发作用下,盐渍土土体的土温与气温变化趋势相同,呈现出随大气温度的升高而加大,随深度的增加而减小的规律;(2)测定了试验段盐渍土土体不同深度处单位体积含水量与单位体积含盐量及分布情况,在自然条件和土体热状态变化的作用下,该地区试验段盐渍土土体含水量重新迁移分布,并导致盐分在迁移过程中在地表和地下范围内形成两个盐分聚集区。(3)通过室内三轴压缩试验发现,在其他条件相同的情况下,抗剪强度参数(内摩擦角和粘聚力)随含盐率的增大先减少后增大,随含水率的增大而减少,随着干湿循环幅值及次数的增加而衰减,并分析了相应机理。(4)通过对特殊处理路基变形监测发现,在经冲击碾压处理过的土基上分层填筑路堤,施工进度大约为4d/层;预压期维持大约2个月后沉降速率趋于稳定;工后上层粉土层处发生的沉降量受外界环境(如温度和地下水等)因素影响很大,提出了有效可行的盐渍土地基处理方案。


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