›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (8): 2276-2280.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

甘肃省公路沿线典型地段含盐量对冻胀盐胀特性影响的试验研究

李国玉,喻文兵,马 巍,齐吉琳,金会军,盛 煜   

  1. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室,兰州 730000
  • 收稿日期:2008-03-19 出版日期:2009-08-10 发布日期:2011-03-14
  • 作者简介:李国玉,男,1975年生,博士,助理研究员,主要从事岩土力学与寒区工程方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 40801022,40821001);中国科学院西部行动计划项目(No. KZCX2-XB2-10);中国科学院百人计划项目“气候变化条件下高温冻土区线性工程基础稳定性研究”和“多年冻土区路基变形和稳定性研究”;,中科院知识创新工程重要方向项目(No. KZCX2-YW-311);中国博士后科学基金资助项目(NO.20080430110);冻土工程国家重点实验室项目(No. SKLFSE-ZQ-02, SKLFSE-ZY-03)。

Experimental study of characteristics of frost and salt heaves of saline highway foundation soils in seasonally frozen regions in Gansu Province

LI Guo-yu,YU Wen-bing,MA Wei,QI Ji-lin,JIN Hui-jun,SHENG Yu   

  1. State key Laboratory of Frozen Soils Engineering ,CAREE, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China
  • Received:2008-03-19 Online:2009-08-10 Published:2011-03-14

摘要:

季节冻土区含盐土公路路基在季节性冻胀、盐胀和融沉作用下,发生大量的道路病害,给道路的安全运营带来了严重的隐患。在考察大量现场道路病害的基础上,针对甘肃省季节冻土区公路沿线盐渍化道路病害比较严重的地段,选取几种典型的盐渍土进行室内冻融循环试验来研究它们在周期波动温度条件下冻胀、盐胀和融沉特性,进一步探讨盐渍土地区道路病害产生的机制。试验结果发现,含盐量对路基土冻胀、融沉和盐胀等变形过程有明显的影响,不同的含盐量路基土膨胀机制不同。含盐量较高的土体,变形主要由盐胀引起,没有明显的融沉变形;含盐量较低的路基土,变形主要由冻胀和融沉引起,可能存在盐胀;对于无盐但冻胀敏感性路基土,其变形主要由冻胀和融沉引起。另外,开放系统下盐渍土反复冻融循环后含水率重新分布,含水率普遍增加,且形成了两端含水率高、中间低的现象。

关键词: 土力学, 道路工程, 季节冻土, 盐渍土, 冻胀, 融沉, 盐胀

Abstract:

Under the impact of frost heave, thaw settlement and salt heave on the embankment and pavement of the highways in the zones of seasonally frozen ground in Gansu province, Northwestern China, many road damages, which has serious influence on road stability and security, occurred such as pavement cracks and road boiling etc. In this paper, repeated freeze-thaw experiments of saline soils taken from where some damages always occurred in the subgrade and pavement were conducted to investigate the characteristics of frost heave, thaw settlement and salt heave of these saline soils under the periodically fluctuating temperature, and to study the mechanisms of the road damages. The experimental results show that salinity has significant impact on the deformation process; and that the deformation mechanisms are different for the saline soils with different salinity. When salinity is very high, the deformation is mainly caused by salt heave. When salinity is low, the deformation mainly results from frost heave and thaw settlement with possible frost heave. For the non-salt and frost susceptible soil, it is caused by frost heave and thaw settlement. Meanwhile, some suggestions have been proposed to prevent the embankment and pavement of highways from damages and instability in saline soil regions.

Key words: soil mechanics, road engineering, seasonally frozen ground, saline soil, frost heave, thaw settlement, salt heave

中图分类号: 

  • TU 443
[1] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 杨建军, 孙嘉宝, . 部分排水条件下饱和黏土 渐近状态本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 485-491.
[2] 王立业, 周凤玺, 秦虎, . 饱和盐渍土分数阶蠕变模型及试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 543-551.
[3] 刘忠玉, 夏洋洋, 张家超, 朱新牧. 考虑Hansbo渗流的饱和黏土 一维弹黏塑性固结分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 11-22.
[4] 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[5] 丑亚玲, 黄守洋, 孙丽源, 王莉杰, 岳国栋, 曹伟, 盛煜, . 基于冻融作用的氯盐渍土−钢块界面力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 41-52.
[6] 严健, 何川, 晏启祥, 许金华. 雀儿山隧道冰碛地层冻胀力原位测试及计算分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3593-3602.
[7] 刘家顺, 王来贵, 张向东, 李学彬, 张建俊, 任 昆, . 部分排水时饱和粉质黏土变围压循环三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1413-1419.
[8] 王丽琴, 邵生俊, 王 帅, 赵 聪, 石鹏鑫, 周 彪, . 原状黄土的压缩曲线特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1076-1084.
[9] 宋宏芳, 岳祖润, 李佰林, 张松, . 季节冻土区高速铁路防冻胀路基保温强化特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4041-4048.
[10] 吕擎峰, 周 刚, 王生新, 霍振升, 马 博, . 固化盐渍土核磁共振微观特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 245-249.
[11] 刘艳章, 郭赟林, 黄诗冰, 蔡原田, 李凯兵, 王刘宝, 李 伟, . 冻融作用下裂隙类砂岩断裂特征与强度损失研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 62-71.
[12] 王丽琴,邵生俊,赵 聪,鹿忠刚,. 黄土初始结构性对其压缩屈服的影响[J]. , 2018, 39(9): 3223-3228.
[13] 丑亚玲,郏书胜,张庆海,曹 伟,盛 煜,. 考虑结构性的冻融作用对黄土湿陷系数的影响[J]. , 2018, 39(8): 2715-2722.
[14] 张沛然,黄雪峰,杨校辉,刘自龙,朱中华,. 盐渍土水-热场耦合效应与盐胀变形试验[J]. , 2018, 39(5): 1619-1624.
[15] 张玉伟,谢永利,李又云,赖金星,. 基于温度场时空分布特征的寒区隧道冻胀模型[J]. , 2018, 39(5): 1625-1632.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘 晓,唐辉明,刘 瑜. 基于集对分析和模糊马尔可夫链的滑坡变形预测新方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3399 -3405 .
[2] 胡大伟,周 辉,谢守益,张 凯,邵建富,冯夏庭. 大理岩破坏阶段Biot系数研究[J]. , 2009, 30(12): 3727 -3732 .
[3] 师旭超,韩 阳. 卸荷作用下软黏土回弹吸水试验研究[J]. , 2010, 31(3): 732 -736 .
[4] 朱建明,彭新坡,姚仰平,徐金海. SMP准则在计算煤柱极限强度中的应用[J]. , 2010, 31(9): 2987 -2990 .
[5] 原喜忠,李 宁,赵秀云,杨银涛. 东北多年冻土地区地基承载力对气候变化敏感性分析[J]. , 2010, 31(10): 3265 -3272 .
[6] 白 冰,李小春,石 露,唐礼忠. 弹塑性应力-应变曲线的斜率恒等式及其验证和应用[J]. , 2010, 31(12): 3789 -3792 .
[7] 唐利民. 地基沉降预测模型的正则化算法[J]. , 2010, 31(12): 3945 -3948 .
[8] 李占海,朱万成,冯夏庭,李绍军,周 辉,陈炳瑞. 侧压力系数对马蹄形隧道损伤破坏的影响研究[J]. , 2010, 31(S2): 434 -441 .
[9] 蔡辉腾,危福泉,蔡宗文. 重庆主城区粉质黏土动力特性研究[J]. , 2009, 30(S2): 224 -228 .
[10] 宋 玲 ,刘奉银 ,李 宁 . 旋压入土式静力触探机制研究[J]. , 2011, 32(S1): 787 -0792 .