针对寒区硫酸盐渍土的盐冻胀特性开展了室内试验研究。选取甘肃省河西地区硫酸盐渍为原料土,以室内人工制备的硫酸盐渍土为研究对象,就含盐量和含水量对土体盐冻胀变形的影响进行了系列试验研究,并对其变化规律以及产生的机理进行了探讨。本文基于热力学平衡理论,建立了水分冻结过程中的冰盐结晶压力的理论表达式,揭示了硫酸盐渍土盐冻胀变形机理。结果表明:含盐量对土体盐冻胀变形呈现先增大后减小再增大的规律;初始含水量越低,盐晶体的初始结晶温度越高,溶液浓度越接近饱和状态,土体越易发生盐胀破坏;随着硫酸钠含量的增大,冰结晶压力逐渐减小,盐结晶压力不断增大,冰盐结晶压力相互作用导致土体发生膨胀破坏。
针对寒区硫酸盐渍土的盐冻胀特性开展了室内试验研究。选取甘肃省河西地区硫酸盐渍为原料土,以室内人工制备的硫酸盐渍土为研究对象,就含盐量和含水量对土体盐冻胀变形的影响进行了系列试验研究,并对其变化规律以及产生的机理进行了探讨。本文基于热力学平衡理论,建立了水分冻结过程中的冰盐结晶压力的理论表达式,揭示了硫酸盐渍土盐冻胀变形机理。结果表明:含盐量对土体盐冻胀变形呈现先增大后减小再增大的规律;初始含水量越低,盐晶体的初始结晶温度越高,溶液浓度越接近饱和状态,土体越易发生盐胀破坏;随着硫酸钠含量的增大,冰结晶压力逐渐减小,盐结晶压力不断增大,冰盐结晶压力相互作用导致土体发生膨胀破坏。
针对寒区硫酸盐渍土的盐冻胀特性开展了室内试验研究。选取甘肃省河西地区硫酸盐渍为原料土,以室内人工制备的硫酸盐渍土为研究对象,就含盐量和含水量对土体盐冻胀变形的影响进行了系列试验研究,并对其变化规律以及产生的机理进行了探讨。本文基于热力学平衡理论,建立了水分冻结过程中的冰盐结晶压力的理论表达式,揭示了硫酸盐渍土盐冻胀变形机理。结果表明:含盐量对土体盐冻胀变形呈现先增大后减小再增大的规律;初始含水量越低,盐晶体的初始结晶温度越高,溶液浓度越接近饱和状态,土体越易发生盐胀破坏;随着硫酸钠含量的增大,冰结晶压力逐渐减小,盐结晶压力不断增大,冰盐结晶压力相互作用导致土体发生膨胀破坏。
季节冻土区特殊的温湿环境造成盐渍土累积变形是导致众多工程问题的主要原因,但其变形破坏机理尚不十分明确。通过配制不同含盐量的粉土开展冻融循环试验,研究试验过程中温度、未冻水含量、孔隙水压力、基质吸力和位移的变化规律。结果表明:孔隙水压力和基质吸力对土体温度敏感,对土体变形有重要影响。类比于非饱和土有效应力原理,给出了冻结盐渍土的有效应力方程,将土体变形分为温度应变、盐胀、冻胀、溶陷、融沉和残余应变,很好地解释了冻结盐渍土的变形机理。研究了含盐量对土体变形的影响程度,发现低含盐量时土体应变以冻胀和融沉为主;随着含盐量的增加,盐胀和溶陷的贡献越来越大;而含盐量为1%时土体变形最小,表明适当控制含盐量可有效抑制土体变形。
季节冻土区特殊的温湿环境造成盐渍土累积变形是导致众多工程问题的主要原因,但其变形破坏机理尚不十分明确。通过配制不同含盐量的粉土开展冻融循环试验,研究试验过程中温度、未冻水含量、孔隙水压力、基质吸力和位移的变化规律。结果表明:孔隙水压力和基质吸力对土体温度敏感,对土体变形有重要影响。类比于非饱和土有效应力原理,给出了冻结盐渍土的有效应力方程,将土体变形分为温度应变、盐胀、冻胀、溶陷、融沉和残余应变,很好地解释了冻结盐渍土的变形机理。研究了含盐量对土体变形的影响程度,发现低含盐量时土体应变以冻胀和融沉为主;随着含盐量的增加,盐胀和溶陷的贡献越来越大;而含盐量为1%时土体变形最小,表明适当控制含盐量可有效抑制土体变形。
季节冻土区特殊的温湿环境造成盐渍土累积变形是导致众多工程问题的主要原因,但其变形破坏机理尚不十分明确。通过配制不同含盐量的粉土开展冻融循环试验,研究试验过程中温度、未冻水含量、孔隙水压力、基质吸力和位移的变化规律。结果表明:孔隙水压力和基质吸力对土体温度敏感,对土体变形有重要影响。类比于非饱和土有效应力原理,给出了冻结盐渍土的有效应力方程,将土体变形分为温度应变、盐胀、冻胀、溶陷、融沉和残余应变,很好地解释了冻结盐渍土的变形机理。研究了含盐量对土体变形的影响程度,发现低含盐量时土体应变以冻胀和融沉为主;随着含盐量的增加,盐胀和溶陷的贡献越来越大;而含盐量为1%时土体变形最小,表明适当控制含盐量可有效抑制土体变形。
为研究降温过程中硫酸盐渍土盐胀与冻胀的内在联系,以冻结温度作为土体盐胀与冻胀的分界点,通过改变降温过程中盐渍土的水盐含量,控制盐胀与冻胀变形相对大小,开展了一系列盐渍土冻结变形试验,分析了水盐变化过程中,土体盐胀与冻胀的变化规律。结果表明降温过程中的盐胀与冻胀存在叠加效应,即总变形与总结晶体积之间不满足正相关关系,总变形受盐胀与冻胀强弱关系的影响,满足盐胀与冻胀的均势规律,即在盐胀变形与冻胀变形相等时,盐、冻胀总变形最小,总变形与盐胀比之间满足"M"形变化规律。研究结果对深入理解盐、冻胀变形的机理,建立盐、冻胀变形计算模型,以及开展盐、冻胀变形病害防治具有积极意义。
为研究降温过程中硫酸盐渍土盐胀与冻胀的内在联系,以冻结温度作为土体盐胀与冻胀的分界点,通过改变降温过程中盐渍土的水盐含量,控制盐胀与冻胀变形相对大小,开展了一系列盐渍土冻结变形试验,分析了水盐变化过程中,土体盐胀与冻胀的变化规律。结果表明降温过程中的盐胀与冻胀存在叠加效应,即总变形与总结晶体积之间不满足正相关关系,总变形受盐胀与冻胀强弱关系的影响,满足盐胀与冻胀的均势规律,即在盐胀变形与冻胀变形相等时,盐、冻胀总变形最小,总变形与盐胀比之间满足"M"形变化规律。研究结果对深入理解盐、冻胀变形的机理,建立盐、冻胀变形计算模型,以及开展盐、冻胀变形病害防治具有积极意义。
为研究降温过程中硫酸盐渍土盐胀与冻胀的内在联系,以冻结温度作为土体盐胀与冻胀的分界点,通过改变降温过程中盐渍土的水盐含量,控制盐胀与冻胀变形相对大小,开展了一系列盐渍土冻结变形试验,分析了水盐变化过程中,土体盐胀与冻胀的变化规律。结果表明降温过程中的盐胀与冻胀存在叠加效应,即总变形与总结晶体积之间不满足正相关关系,总变形受盐胀与冻胀强弱关系的影响,满足盐胀与冻胀的均势规律,即在盐胀变形与冻胀变形相等时,盐、冻胀总变形最小,总变形与盐胀比之间满足"M"形变化规律。研究结果对深入理解盐、冻胀变形的机理,建立盐、冻胀变形计算模型,以及开展盐、冻胀变形病害防治具有积极意义。
新疆地区是我国典型的咸寒区,渠基土在冬季的冻结引起了输水渠道衬砌的破坏.为了解冻结状态下渠基土的物理力学特性,在常应变率条件下对新疆北疆季节性冻土区的含硫酸钠渠基土进行了多种条件下的单轴抗压强度试验.结果表明:单轴抗压强度随温度的降低线性增加;单轴抗压强度随干密度的增加而增大,二者之间具有较好的幂函数关系.与氯化钠盐渍土不同,硫酸盐渍土的单轴抗压强度随着硫酸钠含量的升高而增大,并且呈现近似线性增加的特性.