单向冻结过程中NaCl盐渍土水盐运移及变形机理研究

冻结过程中的水盐迁移机理一直是冻土学研究的热点。通过单向冻结试验,研究了冻结过程中的水盐运移过程及土体变形。研究表明,在土体初始含盐量为0.8%的条件下,土体的冻胀变形显著减小,盐分的存在强烈影响着冻结缘处水分的集聚,盐对土体的冻胀具有抑制作用。在补给不同浓度NaCl溶液的条件下,土体初期的冻胀变形规律一致,随着盐分在冻结锋面处的累积,土体在后续冻结过程中水分迁移动力不足,从而使得土体冻胀过程中冻胀明显减小。基于溶液的性质并考虑盐分对土体冻结温度和未冻水含量的影响,建立了冻结过程中NaCl盐渍土水盐迁移规律及变形的计算模型,计算结果显示,计算模型能够很好地反映含盐土体在冻结过程中的温度、水分、盐分及变形的规律,从而为深入了解盐渍土在冻结过程中的变形机理提供理论参考。     

冻融和干湿循环下盐渍土水盐迁移规律研究

通过单向冻结试验研究盐分在土体冻结过程中对水分重分布与变形的影响,并结合模型试验分析冻融、蒸发、辐射和降水过程中的水盐迁移规律。研究表明:盐分的存在会减弱土体在冻结过程中的水分迁移,进而抑制土体的冻胀变形。Na Cl盐渍土在冻结过程中只有冰晶产生,土体只发生冻胀变形。而2 4Na SO对温度极其敏感,降温过程中会产生冰晶体和盐晶体,土体发生冻胀和盐胀两种变形。硫酸钠的结晶还会降低土体导水系数,进而减弱土体的水分迁移。在高含盐量的2 4Na SO盐渍土(3.6%)冻结过程中,土体的分凝冻胀现象消失,只有冻结初期的原位盐胀和冻胀。模型试验表明2 4Na SO含量为2%的盐渍土冻融过程中,水盐迁移同样微弱。蒸发条件使得盐分向表面集聚,降水条件使得表层盐分向下迁移。干湿循环是土体发生盐胀破坏的主要原因,其远比冻结过程中的盐分迁移来的剧烈。盐胀发生在土体表面,而冻胀破坏主要在冻结锋面。基于以上试验,探讨了盐渍土在冻结过程中的水盐迁移过程以及盐胀和冻胀的成因。     

罗布泊天然盐渍土冻融循环条件下水盐迁移规律

盐渍土作为一种环境敏感性特殊土,它所包含的水分、盐分会随着外界环境的变化而变化。在对罗布泊地区天然盐渍土进行多次冻融循环盐胀—冻胀试验基础上,探究其水、盐迁移规律。研究发现:在整个冻融循环过程中,冻融作用导致不同埋深土样中的水分与盐分垂直向运移,总体上自下而上向冷端迁移,冷端层含水量增加最为明显,且保持"盐随水走"的迁移规律。长期如此将造成路基表层含盐量聚集,严重影响道路工程的稳定性。     

察尔汗地区盐渍土水热状态变化特征与水盐迁移规律研究

为提高察尔汗盐湖区高氯盐含量盐渍土工程的稳定性,对该地区多年水热和蒸发量变化情况进行分析,在寒季进行气温、地温和现场土体不同深度位置含水率和含盐量试验和研究。由试验结果总结出该地区寒季月平均气温和地温温差变化特征,昼夜地温温差变化特征,月平均地温时程变化与传递变化特征,以及推导表征了温度随时间和深度热传递速率的变化特征回归方程。最后分析了热效应是造成土体中水盐迁移的主导因素,寒季土体热效应作用随深度的下降而减弱,在土体的地表和地表下1.0～2.5 m范围内出现两个盐分聚集区,在今后的盐渍土工程设计和施工中应得到重视。     

盐渍土中毛细水上升高度研究

通过盐渍土中毛细水上升高度的理论分析,选取不同土质、不同密实度、不同含水量的盐渍土,在设定边界系统中进行试验研究。试验结果表明:多重因素影响毛细水高度及速率,毛细水引起盐分的迁移。     

南疆铁路路基次生盐渍化试验研究

为了全面地研究重塑盐渍土和改良盐渍土的毛细水上升及次生盐渍化现象,弄清水分盐分迁移规律,结合南疆铁路盐渍土路基病害防治技术研究,自行研发了一套测定土的毛细水上升高度和盐分迁移试验系统。试验结果表明：改良盐渍土试验未见明显泛盐现象,而重塑盐渍土在同样压实度及相同物理环境下,迁移盐分表面析出十分明显,沿土柱高度（模拟土层深度）呈梯度规律变化。K938 Ⅲ-3型改良盐渍土的毛细水上升高度和次生盐渍化平行试验进一步表明,盐渍土经水泥、石灰和粉煤灰等掺入物改良后能有效地抑制次生盐渍化现象的发生,有效地降低毛细水上升高度。     

温度梯度作用下非饱和盐渍土水盐迁移及变形特性研究

基于多孔介质理论以及连续介质力学原理,建立了温度梯度作用下非饱和盐渍土水-热-盐-力多场全耦合数学模型。该模型从固、液、气三相系统的质量、能量和动量三大守恒定律出发,考虑孔隙率演化、水体渗流、气体传输、盐分解吸-吸附效应、固体颗粒和孔隙流体可压缩性等因素的影响,更为准确地描述了非饱和盐渍土热质传输过程及其变形特性。此外,通过选取孔隙率、孔隙水压力、孔隙气压力、温度、含盐量和位移等基本未知量,并利用Comsol Multiphysics多物理场仿真软件对上述多场耦合过程进行了数值模拟。通过室内试验的实测结果对数学模型及模拟结果加以验证。结果表明,该模型可以较好地揭示非饱和盐渍土在温度梯度作用下的水、盐迁移机制和变形机制。同时,数值分析过程也进一步深化了对盐渍土水盐迁移及其变形特性的认识。对盐分吸附作用的研究也为进一步研究盐渍土的盐胀作用提供了理论准备。     

固化硫酸盐渍土水盐迁移的试验研究

盐渍土地基中毛细水上升必然带动土体内盐分向上迁移聚集。采用土柱毛细水上升试验,模拟全开放自然条件下盐渍土的水盐迁移特征,测量不同时间梯度迁移后含水率、Cl~-和SO_4~(2-)的变化,比较在蒸馏水和复合盐迁移液下的压实盐渍土和石灰粉煤灰水玻璃固化硫酸盐渍土毛细水盐迁移特征。试验结果表明:固化盐渍土中的毛细迁移速率和Cl~-、SO_4~(2-)的迁移速率均小于压实盐渍土,说明固化盐渍土有减缓毛细水上升和阻碍盐分迁移的作用;毛细水迁移稳定后,压实土中含水率沿高度呈线性减少趋势,固化土中含水率沿高度先线性增大后保持不变,说明固化土具有稳定持水作用;在迁移过程中,含水率、Cl~-和SO_4~(2-)迁移规律具有一致性,Cl~-迁移速率大于SO_4~(2-)。试验说明固化硫酸盐渍土不仅具有强度上的提高,同时可以阻滞盐分,尤其是硫酸离子的向上运移。     

某盐渍土路基阻盐技术研究

依托新建铁路格尔木至库尔勒线特殊路基DK37+980~DK39+278段盐渍土路基处理工程,分析总结了盐渍土盐分在路基中的迁移机理及影响因素,并从路基填料控制、设置复合土工膜隔断层、护坡及排碱沟等方面对该段盐渍土进行了阻盐技术研究。     

天然硫酸盐渍土盐-冻胀性试验研究

以天然硫酸盐渍土为研究对象,对天然硫酸盐渍土进行了室内研究,试验在冻融循环条件下进行,试验结果显示,天然硫酸盐渍土的盐-冻胀量随着冻融循环次数及含水率的增加而增大;相同含水率时,盐-冻胀量随干密度的增加盐-冻胀率相差并不大,含水率更能影响土样的盐-冻胀性;硫酸盐渍土在第3次冻融循环时表现出最大的盐-冻胀增量。     

土层锚杆和土钉受力分析及土钉加固土体作用

目前采用的土钉支护设计软件,为设计者节省很多时间。但对于淤泥土层和二种土层Cφ值相差较大时软件计算结果失真度较大。本文对土锚、土钉的力学模型在前人基础上进行分析,从另一个角度考虑问题,即采用锚管加固土体,提高土体的C、φ值使土体稳定。同时对土钉加固土体作用也进行了探讨。     

软土地基取土质量控制与分析

本文叙述了杭州湾跨海大桥南岸接线高速公路软基试验段工程中钻孔取土所用的机具与水压式固定活塞薄壁取土器的应用情况,介绍了室内试验的土样制作情况,对软土试样无侧限抗压强度试验的结果进行了统计分析,得到四层土共105个试样的平均破坏应变只有5.4%,说明本工程取土质量是好的,室内土工试验结果可用于工程效果的判断和理论分析计算。     

复合地基中桩土应力比分析

本文通过对四桩承台的载荷试验结果的分析,介绍了群桩在复合地基中的工怍性质,分析了整个加载过程中该复合地基试验的桩土应力比的变化,得到了桩土应力分布规律,指出了四桩承台下复合地基桩土应力比的极大值即为地基加固后的允许荷载值。     

水泥搅拌桩在软土地基的应用

本文介绍水泥搅拌桩法在浅层软土地基加固的应用。     

滨海盐渍土地区地基基础设计与施工刍议

以在山东东营地区近九年的观测和研究为依据，简要论述了滨海盐渍土的形成、工程力学特性及其对工程的影响，并对此类地区的工程设计和施工提出了合理建议。     

加筋土的筋土界面作用及影响因素

筋土界面作用特性直接影响着土工结构物的强度和稳定性。在总结国内5种筋土界面作用特性观点的基础上,认为加筋土的强度和稳定性主要依靠填土自重和筋土之间的摩阻力来实现,加筋作用不仅反映在筋土界面上,也发生在筋土周围的土体中,加筋土的剪切带观点是对筋土界面特性的综合性概括。加筋填土的含水率、压实度、剪胀效应、加筋材料自身特性以及试验方法等因素都不同程度地影响着筋土界面作用特性。将直剪试验和拉拔试验相结合,并辅助离心模型试验及数值分析方法,可深入研究筋土界面作用特性。     

土力学的新概念与土骨架

该文用土力学的新概念改善和细化了土骨架理论。土骨架的3要素有:土颗粒,包括其结合水;接触(点或面);联接(收缩膜,公共结合水膜)。土颗粒相互接触,或相互联接,或即相互接触又联接构成土骨架。土骨架溃散指土颗粒即没有接触也没有联接。结合水膜联接最强,其次到收缩膜联接,最弱是接触。土骨架局部失去接触或联接为损伤;溃散或损伤的土骨架重新建立接触或联接为修复,还伴有加密的为增强。饱和土的土骨架体积,是包括结合水膜的土颗粒体积;非饱和土的土骨架体积,是包括结合水膜的土颗粒,加上收缩膜联接的体积。土是由土骨架和广义流体组成的,与非饱和土有效应力的大气张力公式相对应。应该用绝对压强分析广义流体。有效应力的新概念也可以描述为:有效应力是土骨架的接触和联接所对应的应力;总应力由有效应力和广义流体应力组成;有效应力的实质是广义流体没有抗剪能力,但具有抗压能力;应该用总应力模式分析土的压缩变形。分析了泥浆干缩、流沙陷阱、地基压缩变形及渗流固结、特殊土灾变、地震灾害的土骨架;还有人工增强土骨架(地基处理)。     

Soil and rock reinforcements in tunnelling

Soil and rock improvement and reinforcement techniques are used to permit safe tunnel excavations in difficult geological conditions. The main methods are ground reinforcement, grouting, jet grouting, drainage, freezing, and mechanical precutting. The improvement methods are divided into two basic groups—improving interventions and preserving interventions. A critical analysis is of these methods given and a technical comparison between the main improvement techniques adopted in tunnelling is shown. Several ground reinforcement schemes are discussed. Examples from Italy of the various types of ground improvement and reinforcement techniques are given.     

水土修复 深圳市水土保持科技示范园

<正>"食之自所生,土与水也",水土是人类生存繁衍之本。所谓"百谷草木丽乎土",人与天调,然后天地之美生。但随着现代经济发展带来的高强度开发建设,水土资源一度遭到严重破坏,水土流失进一步加剧。为贯彻落实科学发展观,加快水土流失治理步伐,使全社会走上生活富裕、生态良好的文明发展道路,深圳市水务局贯彻水利部相关精神,主持开展了深圳市水土保持科技示范园的创建工作。     

土钉支护在软土地基工程中的应用

高丰家园位于浙江宁波慈溪市浒山,为高层公寓楼群,由2幢18层塔式联排公寓和2幢9层小高层公寓楼组成,总建筑面积53000m2。地下1层,建筑面积13000m2,基坑开挖深度6～7m,基坑周边长合计约400延m,工程地质情况如表1所示。表1工程地质资料层号土层名称层厚m重度(kN m3)含水量w%孔隙比e内摩擦角°粘聚力kPa11杂填土1.819.0121212粘土1.718.931.40.90281321淤泥质粉质粘土2.618.336.81.0368822粉土3.718.733.90.94310723淤泥质粉质粘土3.918.138.81.0928841粉质粘土9.718.337.11.04578注:抗剪强度指标为固结快剪指标×0.61支护方案由地质资料可以…