冻融循环作用下含盐量对Na_2SO_4土体变形特性影响的试验研究

冻融循环作用下,土体孔隙溶液中的盐分不断结晶与溶解,水分不断冻结与融化,使得含盐土体的变形不断变化。以青藏高原粉质黏土为研究对象,对洗盐后的素土分别加入质量分数为0%,1%,2%,3%的Na_2SO_4盐,研究了封闭系统下Na_2SO_4盐渍土在冻融循环作用下的变形规律。结果表明,在冻融循环过程中,不含盐土体和较低含盐量的土体表现出明显的冻胀融沉现象,且土体的融沉大于其的冻胀。而较高含盐量的土体在冻结过程中,土体的冻—盐胀作用显著,融沉现象却不再明显,甚至消失。利用多孔介质力学的方法,探讨了Na_2SO_4盐渍土在冻融循环作用下土体的变形规律,得出土体的变形由冰水/盐分相变、热胀冷缩、相变过程中的密度变化等引起的变形综合而成。结合Na_2SO_4溶液的性质,还分析了Na_2SO_4的结晶机理,从而为进一步研究盐渍化冻土中的变形机理提供一些参考。     

大坪山深埋公路隧道地应力场分布规律探讨

针对大坪山隧道埋深大、断层带穿越、围岩局部较破碎、整体稳定性差等特点,采用三维有限元法反演隧址区初始地应力场并建立三维地质模型,模拟在自重、水平方向挤压和剪切等4种工况下的构造应力场;用最小二乘法求解回归系数及实测点的计算值,与实测值应力分量对比,给出隧道洞轴线主应力等值线图,探讨隧址区初始地应力场的分布规律及影响因素,结果表明:地应力测试方法、回归公式的相关性和模型的精度、地形和地质构造、边界条件的施加方式及测点岩体质量等均会影响地应力场的反演结果。     

盐渍土环境混凝土抗盐离子侵蚀试验研究

盐渍土环境中地基基础混凝土将受到盐离子的侵蚀,影响混凝土的力学特性。通过一系列混凝土侵蚀性试验,研究了普通混凝土和大掺量磨细矿渣耐腐蚀混凝土在氯离子和氯离子硫酸根离子共同作用下抗氯离子侵蚀性能;得到了在饱水条件、不同干湿循环次数下氯离子侵入混凝土深度与浓度的关系;分析了不同水胶比混凝土在氯离子侵蚀下混凝土块强度弱化特性。结果表明:在普通混凝土添加磨细矿渣掺合物可以提高混凝土的抗氯离子能力,相比于饱水条件,干湿循环更容易导致混凝土侵蚀破坏,单一硫酸镁溶液对混凝土的强度弱化将出现初期强度提高的现象,而混合溶液中氯离子抑制了这种现象,混凝土强度在整个过程均降低。     

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。