摘要：针对中国西北地区路基土存在水盐迁移引起的次生盐渍化现象,为明确粗粒硫酸盐渍土路基受荷载、湿度及盐分影响下的动回弹特性,通过室内动三轴试验,研究了15种应力路径、3个含水率和4种含盐量状态下粗粒硫酸盐渍土动态回弹模量的演变规律.试验结果表明:相同湿度的粗粒硫酸盐渍土动态回弹模量随围压及体应力的增大而提高,而随偏应力的增大则表现出低含盐量的先提高后降低和高含盐量的不断提高的发展趋势,同时盐含量越高,偏应力与体应力对其动态回弹模量影响越明显;同一应力水平下,含水率与含盐量的增加引起粗粒硫酸盐渍土动态回弹模量逐渐提高,且盐分较水分的影响更显著.基于试验揭示的动态回弹模量对应力的依赖性,从与应力相关的典型三参数复合模型中甄选出2种适用性较广泛的理论模型对测试数据进行回归分析,继而对比出最佳的预估模型;误差分析表明,获取的Ni模型具有较高的合理性和可靠性,并建立了精度较高的该模型参数预估公式.通过预估值与试验实测值的进一步对比分析,验证了该模型参数预估公式的准确性,适合于预估粗粒硫酸盐渍土动态回弹模量.研究成果可为盐渍土地区路基路面结构设计提供动力参数.

摘要：粗粒硫酸盐渍土路基在环境温度变化下易出现盐胀、沉陷等变形问题,其对路基正常使用造成的影响不容忽视。针对此问题,依托伊朗德黑兰-库姆-伊斯法罕高速铁路项目,在施工现场选取试验段,开展路基温度、水分的长期监测,分析路基温度和含水率随时间的变化规律。在此基础上,利用自主设计的温度变化试验装置,采用现场路基填料,开展室内温度变化循环试验,对粗粒硫酸盐渍土的变形特性进行研究。结果表明:监测期间,试验段路基温度的敏感深度为0.22m,深度为1.0m以内的路基含水率变化较大;在9个周期的试验过程中,试样深度在20cm范围内的温度和含水率随时间的变化更为显著,且随着试验温度的变化,试样温度的变化存在一定的滞后性;含盐量为1.5%的土样在第1,2次温度变化循环试验中表现为盐-冻胀变形,其最大盐-冻胀变形量为0.128mm,而含盐量为3%的土样在前6次循环试验中均表现为盐-冻胀变形,其最大盐-冻胀变形量为0.232mm;由于受到温度、冰盐相变、含盐量、土颗粒组成、试验周期等多重因素的影响,9个试验周期后,不同含盐量的试样最终均呈现沉陷变形,其中,含盐量为1.5%试样的最终沉陷变形量为0.585mm,是含盐量为3%试样最终沉陷变形的5.42倍。该研究结果可为相关工程提供一定的技术参考和借鉴。

摘要：为了研究粗颗粒硫酸盐渍土路基中的水盐迁移机理及路基内隔断层设置对水盐迁移的影响效果,并建立水盐迁移与路基盐胀、融陷变形的联系,基于非饱和土渗流和热传导理论,考虑水盐相变对水分场、温度场、盐分场和应力场的影响,分别针对已建立的水分场、温度场、盐分场进行满足粗颗粒硫酸盐渍土路基工程特性的修正,进而建立了适用于粗粒硫酸盐渍土路基水、热、盐、力场的耦合微分方程组。利用COMSOL Multi-physics软件建立了盐渍土路基水-热-盐-力场耦合数值模型,并通过室内大型粗颗粒盐渍土冻融循环试验结果对建立的数学模型的有效性进行验证。结果表明:在有地下水补给的冻融循环试验过程中,砾砂类硫酸盐渍土路基的低温影响敏感区域深度范围约为45 cm,土工布设置应综合考虑区域低温影响敏感深度和毛细水强烈上升高度;在毛细作用和温度影响下,砾砂盐渍土路基中的水、盐均向冷端迁移,其会导致土工布下方出现盐分聚集现象,其中硫酸根离子富集程度较强;隔断层可有效阻碍水盐纵向迁移路径,减弱水、盐向低温影响敏感区段迁移,从而达到减小路基盐胀、融陷的效果,同时减小路基变形的程度可以达到30%以上。