西北黄土状硫酸盐渍土工程性质与改良治理研究

发布时间：2018-02-28 11:00

  本文关键词： 黄土状硫酸盐渍土 击实性能 盐-冻胀累加性 力学行为 地基改良　出处：《兰州理工大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：我国盐渍土分布面积很广,达3693万hm2,其中以西北地区分布较为集中,如新疆、宁夏、甘肃、青海、内蒙、陕西等省份,其盐渍土面积占到了全国盐渍土总面积的60%左右。近年来,随着西部地区的快速发展,高等级公路、机场、输电塔架、石油管道、风电场等在西北盐渍土地区的工程建设急剧增多,使得盐渍土地基的盐胀、溶陷、腐蚀等工程病害日益突显,严重影响了西北地区建设工程的安全运营,并造成了巨大的经济损失。西北地区盐渍土大多分布于黄河中上游的半干旱—半漠境区,黄土状硫酸盐渍土在该区的分布十分广泛,因此对于西北地区盐渍土地基处理来说,全面地开展关于黄土状硫酸盐渍土工程性质和改良治理方法的研究具有极重要的工程意义。本文依托甘肃省电力设计院资助研究项目《河西风电场粗颗粒盐渍土地基工程特性与病害防治研究》(2011620111000485)和《河西粗颗粒硫酸盐渍土地基溶滤变形特性试验研究》(2013620111000751),开展了针对西北地区黄土状硫酸盐渍土的击实性能、压实度评价、盐冻胀累加性以及改良治理方法等方面的研究,取得的主要研究成果如下:(1)基于室内试验,研究了黄土状硫酸盐渍土的击实性能及其机理,得到了不同状态硫酸钠对黄土状硫酸盐渍土击实性能的影响规律;并通过分析击实土体的微观结构特征,揭示了不同状态硫酸钠影响黄土状硫酸盐渍土击实性能的机制;(2)通过人工仿制天然黄土状硫酸盐渍土,对黄土状硫酸盐渍土击实性能的影响因素及其规律进行了研究,并在此基础上给出了针对黄土状硫酸盐渍土的室内击实试验方法和合理的压实度评价建议。(3)通过室内模拟试验,研究了多次冻融循环下干密度、荷载、含盐量、含水量等对黄土状硫酸盐渍土冻结温度和盐-冻胀累加性的影响规律;通过分析冻融循环后土体结构和干密度的变化规律,揭示了黄土状硫酸盐渍土盐-冻胀累加性的机理;根据试验结果,得到了适用于西北季节性冻土区黄土状硫酸盐渍土在多次冻融循环下的盐-冻胀量计算表达式。(4)基于室内试验,研究了石灰、石灰+水泥改良黄土状硫酸盐渍土的力学行为和影响因素;并在此基础上进一步研究了在硫酸盐渍土环境中石灰、石灰+水泥改良黄土状硫酸盐渍土的强度变化规律;分析了石灰、石灰+水泥改良黄土状硫酸盐渍土的强度在干湿循环下的稳定性;给出了采用石灰、石灰+水泥改良黄土状硫酸盐渍土处理硫酸盐渍土地基的适用条件、相应的技术参数以及应注意的问题。(5)以河西敦煌机场典型的硫酸盐渍土地基为工程背景,通过现场试验对河西敦煌地区盐渍土的成因和工程地质概况进行了分析;对石灰、石灰+水泥改良黄土状弱、中硫酸盐渍土换填处理后的盐渍土地基的承载力、溶陷性、隔水性等进行了现场试验研究,证实了采用石灰、石灰+水泥改良黄土状弱、中硫酸盐渍土处理盐渍土地基是可行的、且处理效果显著。
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【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU448
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本文编号：1547013