29冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害

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冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害

ＳａｌｔａｎｄＦｒｏｓｔＨｅａｖｉｎｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅＤｉｓｅａｓｅｓｏｆＦｒｏｚｅｎＳａｌｉｎｅＳｏｉｌＡｒｅａ

李世芳

ＬＩＳｈｉ－ｆａｎｇ

新疆建通工程建设监理有限公司．新疆鸟鲁木齐８３０００２

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【擅一】依据兵团垦区的特殊地理环境，分析研究了冰冻盐渍土地区盐胀和冻胀综合病害的温度区间、划分土体变形阶段。并结合兵团垦区公路建设环境，分析研究了影响冰冻盐渍土地区土体变形影响因素，初步提出了防治该病害的措施。

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆａｒｍｙｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｇｅｓｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｓｏｉｌｍａｓｓｏｆｓａｌｔａｎｄｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｆｒｏｚｅｎｓａｌｉｎｅｓｏｉｌａｒｅａａｒｅａｎａ—ｌｙｚｅｄ．Ｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｍｐａｃｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｍａｓｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｒｍｙｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ，ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｍｅａｓｕｒｅｆｏｒｄｉｓｅａｓｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，

【关ｔ词】盐胀；冻胀；温度区间；变形阶段

【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｓａｌｔｈｅａｖｉｎｇ；ｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｇｅ

中图分类号：Ｕ４１８．５文献标志码：Ｂ文章编号：１０００－－．０３３Ｘ（２００９）０２－００６０－－０４

０引言

新疆兵团垦区干旱寒冷，且低温持续时间长。除为数不多的几条河流外其余均是内陆河流和季节性河流，这种现象直接造成了新疆易溶盐只能在境内重新分布，致使两大盆地周边以及山前冲积平原上的盐渍土大量聚积，形成了新疆特有的冰冻盐渍土环境。国内外对于季节性冰冻盐渍土地区公路的冻胀和盐胀综合病害及其防治技术研究较少。基本上只是简单地研究盐胀和冻胀的区别和独立防治。本文试图通过试验路以及垦区路况调查，从冻胀和盐胀综合病害的温度区间、阶段划分、影响因素和防治等方面进行探讨。以期对该综合病害的防治有所帮助。

１盐胀和冻胀温度区间的确定

一般而言．土体产生冻胀的温度应在０℃以下。根据高江平等的相关室内试验研究结论…：在氯化钠含量较小的硫酸钠盐渍±申，盐胀的屠ｌｊ烈增长温度区间为５℃一２５℃。５℃以下时盐胀终止或趋于缓慢增长；在氯化钠含量较大的硫酸钠盐渍土中，起胀温度为１０℃，盐胀温度区间为一１０℃～１０℃，其中５℃～ｌＯ℃为Ｎａ２，Ｓ０４?１０Ｈ２０（芒硝）盐胀引起的，０℃一５℃之间芒硝的形成已很少，在此期间不形成盐胀；在一１０℃一Ｏ℃之间因氯化钠的大量存在而产生ＮａＣ！?２Ｈ２０晶体，致使盐胀剧烈，到一１０℃时盐胀终止或缓慢增长。

在自然界中，单纯的硫酸盐或氯盐盐胀很少，基本上均属于复合盐。而试槽试验研究中曾发现这种复合盐的盐胀剧烈活动区间为０℃一１５℃，这中间有些差异是由于高江平等试验研究的盐渍土土体较为均匀，受到的外界边界影响因素少，而试槽所用盐渍土以及观测、运行基本上是模拟现实路况的。因此．冰冻地区盐渍土在０℃以上基本以硫酸盐盐胀为主，在一１０℃加℃之间基本以冻胀和氯盐盐胀为主，在一１０℃以下时，土体的变形基本以冻胀为主。

２冰冻盐溃土地区公路土体变形的阶段划分

冰冻盐渍土地区盐渍土土体在温度降低到一定程度，水分供给、土质盐分含量和土质适宜的情况下．盐溃土中不但会产生芒硝、ＮａＣＩ?２Ｈ：０，而且会有部分水分冻结产生冰屑。因此盐渍土的变形可以划分为两部分：一部

万方数据

分是降温条件下由于水分结冰而产生的冻胀；另一部分是随着温度的降低土中盐分析出并结晶产生芒硝和Ｎａ－ＣＩ?２Ｈ，Ｏ等而引起的盐胀。因此，冰冻盐渍土地区在水分供给充分的前提下。一定深度的土体在温度降低时。其体积膨胀变形可以认为经过以下３个阶段。

２．１纯盐胀阶段

此阶段的体积变形主要是硫酸钠结晶产生芒硝的过程。随着温度的降低，Ｎａ２ＳＯ。溶液在土体温度低于３２．４℃后停止溶解，溶液中Ｉ§＜＇ｊＮａ，ＳＯ。开始形成结晶，这一过程的体积综合反映黄３Ｎａ，Ｓ０４结晶形成芒硝体积膨胀和水体积减少２个过程。而此时Ｉ－－Ａ：ｌＮａ２ＳＯ。结晶膨胀所产生的盐胀力可通过水体积的减少以及土体颗粒之间的黏结力、路面覆盖的重力得以克服。在这一过程中，随着温度的进一步降低，当土体中Ｎａ，ＳＯ。结晶所形成的体积增大至远远大于土体空隙中的自由水和弱结合水所占体积时，其盐胀力将迅速增长．如果此时路基土体的黏结力和上覆荷载不能将其抵制、消耗掉（土体颗粒必须处于受力平衡状态），则首先会在路基或路面的薄弱部位或盐胀力大的部位突破，产生隆起或裂缝等现象。

本阶段的特征为外界温度显著降低。土体内部温度也相应降低．土体表层温度明显低于土体内部和下部温度，形成了土体温度差；Ｎａ，ＳＯ。开始大量结晶，芒硝大量析出．在比较严重的路段出现了胀起变形和裂缝现象：开挖路基断面会出现明显的芒硝晶体。

２．２盐胀和冻胀共同变形阶段

当温度降到氯盐特别是ＮａＣＩ结晶胀起温度时．ＮａＣＩ结晶形成ＮａＣＩ?２Ｈ，Ｏ晶体。体积增大３０％ｃ２１；而此时温度已经降低到自由水的冰点，多余的水分来不及结晶就发生结冰现象，形成冰屑，体积增大。

这一过程存在土体盐胀和冻胀２个部分的体积变化，在第ｌ阶段没有形成路面破坏的情况下。在第２阶段。当土体冻．｜｝长力矩和盐胀力矩之和大于材料力矩及自身力矩之和时，路面开裂或隆起；如果在第１阶段已经产生了破坏，那么在第２阶段由于冻胀力和盐胀力的共同作用．会使破坏更加严重。

本阶段的特征为外界温度持续降低。温度梯度进一步增大。土体冻深进一步发展，在土体毛细水力的作用下．土体底层的水分向冰冻线附近移动：部分芒硝晶体和大量ＮａＣＩ?２Ｈ，ｏ晶体析出，自由水从冰点起开始结冰形成冰屑，并持续增大。本阶段外观表现为路面胀起变形剧烈、裂缝宽度增大，开挖路基后有冰屑和芒硝、ＮａＣｌ?２｝Ｉ，ｏ晶体。２．３纯冻胀阶段

当温度继续降低到盐胀终止温度时。土体中的盐分来不及从溶液中析出，盐胀停止，此时只有冻胀发生，直

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到土体中没有自由水为止。这一过程主要表现为土体冻胀所产生的变形，这种冻胀力和变形会进一步加剧路基、路面的破坏。

本阶段特征为外界温度进一步降低．并且持续保持低温。在一定深度范围内土体变形缓慢，主要以冻胀冰屑为主，如果温度降低速度较快．未能结晶的盐分也冻结在冰屑中，形成携盐冰屑，土体变形不剧烈，但是路面变形状况加剧．隆起变形缓慢增长，裂缝进一步开展［”。

３土体变形的影响因素

３．１温度

温度是造成路基盐胀和冻胀变形的关键因素之一。通常来说，随着外界温度的变化．地面温度也产生相应的变化趋势。如果是一个大平面，则温度应该在整个平面上均匀变化．但是对于公路这种线形工程，温度变化有着不同的特征。对于沥青路面来说，黑色面层相对于其他面层的导热性能好于一般的土质．而路面结构层中砂砾石料的传热性也好于路肩填土。例如，路面结构层为３ｃｍ沥青面层＋１５ｃｍ级配砂砾＋２０ｃｍ天然砂砾的路面部分，其综合传热系数为１．４４２．路肩部分为１．１００．即路面部分比路肩部分的传热性大３１％。

因此．在其他外界因素相同的前提下．公路这种线形工程在温度变化时路基内部的温度变化速率不一致．从而造成路基中产生冻胀和盐胀的速率不同。一般路基横断面中部较两侧产生的冻胀力和盐胀力都大．而此处的盐胀力和冻胀力必须消除，达到路基土体内的受力平衡．致使路面中所受的膨胀力最大。这时会从路面中部或靠近路面中部的薄弱环节处开裂或胀起．这种现象从垦区多条公路路面裂缝破坏在路面中心黄线处可以得到验证［４］。３．２水

一般而言，当盐胀路基含水量大于瓢，且在温度适宜的情况下才可能产生盐胀变形。当含水量大于盐胀峰值含水Ｉｉ（－Ｉ－体最佳含水量与塑限含水量之间）时，盐胀反而减小。而施工中为了保证路基的压实度。～般均洒水至最佳含水量后进行压实。因此施工中土体自由的含水量较多，

不需要外界水量的补充就足够产生盐胀；冻胀产生的含水量一般在小于最佳含水量２㈣与液限之间。在正常的施工条件下．一般土质中的含水量也会产生冻胀。但是在冰冻盐渍土地区。通常先产生盐胀，后发生冻胀。经过盐胀产生结晶吸收±中的水分，使得土中的自由水很少，在无外来水分供给的条件下，发生冻胀的可能性会大幅度降低。但因垦区盐渍土地区地下水位较高以及林带灌水、田间灌溉等人为因素的影响。为路基冻胀和盐胀所需水分提供了

万方数据

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源源不断的来源，致使蒸腾作用、浸润和温度梯度的毛缅水作用持续不断，为持续盐胀和冻胀创造了条件。

３３盐分

盐渍土中盐分含量的多少，特别是Ｎａ，ｓｏ。和Ｎ８ｃｌ的含量决定了土体盐胀性质．也就是规范所划分的土的盐胀性。对于新疆兵团垦区特殊的冰冻盐渍土地区。路基土体盐分的积聚主要由土质的盐碱化和次生盐碱化产生。

（１）原路基土中含有大量的盐分。兵团垦区道路基本上都是在原土路基上改建或新建而成，这些土路基都是在垦区开垦过程中为了运输作物和种植需要在盐碱地上将土壤改良后的不良土质堆填而成。路基土未经过改良处理，致使原路基中的盐碱含量普遍超标。虽说在有些路段开挖了排碱渠，路基中盐分略有减少．但是在蒸腾作用和毛细水作用下，减少并不明显。

（２）路基土次生盐碱化。在新疆这种干旱少雨的大陆性气候条件下．一般北疆的蒸发量是降雨量的１０一２０倍，南疆地区为２０～３嘴，东疆地区则更大。如此悬殊的蒸发和降雨量构成新疆盐渍土地区路基盐分形成的特殊性——路基土质的次生盐碱化主要因夏季的蒸腾作用和冬季降温时的毛细水管上升携盐而成。

３４土质

盐渍土地区在水分充分的条件下均会产生盐胀和冻胀。而对于防治盐渍土采用的合格筑路材料．如黏性土、粉土、砂性土、砾石土。其在强烈的蒸腾作用和毛细水作用下．均会产生次生盐渍化，这种现象的持久发展和累积会产生盐胀．并在水分供给充足的情况下也会产生冻胀变形破坏。

３．５上覆荷载

无论是路基盐胀还是冻胀变形破坏。上覆荷载都起抑制作用。在冰冻盐渍土地区，当上覆荷载的重力大于路基产生的盐胀力和冻胀力之和时，路面不会产生冻胀及盐胀变形破坏。对于新疆冰冻盐渍土地区，在外界一切条件具备的情况下．冻胀和盐胀发生的综合破坏变形极为剧烈。要彻底防治路基冻胀和盐胀病害，就要求有较厚的路面结构层进行抑制，但是垦区内的公路等级偏低，一般以三级及以下等级公路为主，路面结构层厚度较薄，在２８４８ｃｍ之间，路面只有３ｃｍ的沥青面层．这种低等级、低造价的公路，其结构层上覆荷载远小于２种病害综合作用所需的厚度。

４盐胀和冻胀病害的防治

一般而言，因盐胀和冻胀病害产生温度的差异，在正常施工含水量条件下（无充分的外来水供给），冰冻盐渍土地区的道路先产生盐胀病害，由于土体中的水分大部分供给了盐胀．致使冻胀产生的可能性降低，这些路段主要以盐胀为主，冻胀次之；在有充分外来水（地下水、地表水）供给的强盐渍土地区，应以盐胀和冻胀病害并重防治。４．１隔断法

要解决冻胀或盐胀病害问题．首先必须考虑路基土质的盐ｊ责化程度和冻胀的影响深度．在此基础上对于三级及以下等级公路从盐胀有效影响深度的６０％（８０～１００ｃｍ）和最大冻深６０％～７０％中选取最大值进行防治。才能较为经济、实用。且适合于垦区内道路等级低、造价低的现状（“。垦区内且前主要采用风积沙隔断和土工膜布隔断２种方法对该综合病害进行防治。

４．１．１风积沙隔断

风积沙具有良好的水稳性、较高的强度、较好的透水性（ｓ－７１和较小的毛细水上升高度．是一种非盐胀性和非冻胀性土质，其主要作用是隔断毛细水进入路基上层．也可使上部渗水下渗。能达到防治冻胀和盐胀综合病害之目的。通过垦区农八师新西线、农一师阿科公路等多条公路实践表明．这种方法可以有效地防治三级及以下等级公路冻胀和盐胀综合病害。风积沙隔断层作为防治冻胀或盐胀的材料．所需的厚度相对较大。材料的用量多．因此适用于路基填土较高且材料运距较近的路段；在盐碱较重、蒸发量较大的路段．隔断层受到填筑高度的影响不能满足要求时，不能使用。

在地下水位高、地表水影响大的地区或路段，宜采用细颗粒含量小于５％的风积沙；在较为干早、路基填筑高度大的部位，采用细颗粒含量稍大（小于１５呦的风积沙是可行的；风积沙中细颗粒含量过大（大于１５㈨，细粒土之间的薄膜水或自由水通道会使路基底层的盐分在毛细水作用或蒸腾作用下转移．导致路基、路面次生盐渍化．发展下去会致使隔断层失效，因此不宜用于冻胀或盐胀的防治。４．１．２土工膜布隔断

土工膜布隔断适用于：地下水位较高、路基抬高受到限制的冻胀路段；抬高路基所需材料的费用远大于使用土工布防洽冻胀和盐胀的路段；路基高度受到限制，但地下水位高、原路基毛细水上升高度大、土质盐分含量大的路段；毛细水上升高度大、蒸发量大，致使蒸腾作用严重，采用其他隔断措施无法有效根除路基或路面的次生盐渍化的路段。这种方法在垦区内应用也较多．在农六师芳马公路、农八师古新干线等工程中均取得了较好的效果。４．２降低水位法

降低路基水位法就是采取措施将路基的地下水位降低，以减少路基中的含水量和舍盐量，保持路基干燥，达到治理冻胀和盐胀的目的。一般来说．降低路基水位的方法可分为以下２种。

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（１）降低路基绝对水位，即直接采用排沟、排碱渠、渗沟、渗井等方法将路基地下水位或地表水引出，直接降低地下水位。这种方法在垦区内应用较多。

（２）降低路基相对水位，即在原地下水水位不变的情况下．加高路基、增加路基顶面到地下水位的距离、增大毛细水或蒸腾作用的上升高度，从而减少进入到路基上部的水分和盐分．达到治理冻胀和盐胀的目的。这种方法在垦区内防治冻胀和盐胀中应用较为广泛，是垦区内改建道路常用的方法之一。

４．３加强路面结构法

采用水泥稳定砂砾基层增加路面强度，即减少路基盐胀深度、加大路基上覆荷载．以其自重和板结强度抑制路基的不均匀盐胀和冻胀病害。该方法效果相对较好，但是针对垦区道路，其造价相对较高。因此必须考虑经济因素和由此带来的负面影响（半刚性基层裂缝的防治等问题）。这在农六师玛芳公路、芳马公路、Ｓ２２４线等工程中在一定程度上抑制盐胀和冻胀综合病害的产生及发展。

５结语

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研究，结合公路所处的地理、水文、气候条件，分析研究其影响因素：遵循“因地制宜、就地取材、降低工程造价”的原则。做到有的放矢，采取有针对性的措施，从根本上防治冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害。才能保障道路的运行品质．发挥公路在经济发展中的主动脉作用。

垒耋塞墼；

［１］高江平，李芳．舍氯化钠硫酸盐溃土盐胀过程分析ＬＪ］．西安公路交通大学学报．１９９７，１７（４）：１９—２４．

［２］新疆兵团勘测规划设计研究院，新疆建通监理公司．垦区公路盐胀和冻胀痛害防治技术应用研究报告［Ｒ］．新疆：新疆兵团勘测规划设计研究院，２００７．

［３］隆威，刘永球，曾增国．青海察尔汗盐湖区氯（亚氯）盐渍土的工程性质分析ＬＪ］．探矿工程，２００２。４６０）：９—１１．

［４］吉林省交通厅．公路工程抗冻设计与施工技术指南［Ｍ］．北京：人民交通出版社．２００６．

［５］杜兆成，张喜发，辛德刚。等．季节冻土区高速公路路基冻胀试验观测研究【Ｊ］．公路，２００４，４９（１）：１３９—１４４．

［６］李芳，高江平，王高勇．硫酸盐溃土盐胀与低层建筑Ｕ］．西安公路交通大学学报，１９９８，１８（２）：２５—２７．

［７］田亚护，刘建坤，彭丽云．多年冻土区路桥过渡段变形及地温场

由于冰冻盐渍土地区公路特殊的地理气候环境，使得试验【Ｊ】．中国公路学报，２００７，２０（４）：１９—２４．

公路病害的产生及发展与单纯的盐胀、冻胀病害不同，只收稿日期：２００８－－０７—２０有从综合病害的温度区间确定、变形阶段的划分进行深入［责任编辑：张宗涛］

（上接第５９页）

裹６河南篁高德路面性能指标预驯值

数值

指标路面强度指数为０．９５，大于控制阈值，说明该路段可以进行预防性养护。抗滑系数和路面行驶质量２项指标均高于各自设定的阈值。说明该路段状况可以接受，是否采取措施来改善性能均可。路面裂缝率值和修补值也都小于各自设定阈值。但修补率值已非常接近阈值，因此可以得出结论：在２０１０年以前的任何时间均可以进行预防性养护。而根据该路实际交通量，只能采用微表处或者薄层罩面技术。

由分析知．利用构建的预防性养护措施决策框架，可以初步解决预防性养护体系中路段的选定和预防性养护措施的选择问题。但是所给出的选择预防性养护措施的决策结果在实施时间上是比较模糊的。

５结语

（１）把现有预防性养护措施归结为裂缝填封、局部缺陷修补、表面封层和薄层罩面４类。路面局部缺陷修补和裂缝填封的实施完全体现在日常养护活动中，没有固定的养护周期：表面封层和薄层罩面技术都有一定的计划性和周期性。

（２）根据各预防性养护措施的技术特点，总结形成了沥青路面预防性养护技术对策集合。随着养护技术的不断发展。养护决策集合应该是开放性的，需要不断更新和

完善。

（３）所建立的路面预防性养护决策框架初步解决了预

防性养护体系中路段的选定和预防性养护措施的选择问题．但给出的决策结果只是说明在某一年以前的所有时间都可以采取预防性养护，而确定最佳养护时机需要在此

基础上建立相应的决策方法。

参考文献：——

［１】王笑风．高速公路半刚性基层沥青路面预防性养护体系研究［Ｄ］．

西安：长安大学．２００７．

［２］张丰焰，吏强。王元庆．公路养护工程分类方法Ｕ］．长安大学学报：自然科学版。２００７。２８（４）：３９－４２．

收稿日期?２００８－１０－１６

［责任编辑：杜卫华］万方数据

路基翻浆的处理方法

【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解 2014-07-03筑龙路桥 一、翻浆的概念 春融期间，由于土基含水过多，强度急剧降低，再加上重复行车的作用，路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象，称为翻浆。 1.产生原因 2.造成土基冻胀与翻浆的条件 1)土质；2）水文；3）气候；4）行车；5）养护 路基融沉现象 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 地下水类翻浆病害 在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区，路基填土高度不大时，冻结期由于地下水补给使土体含水量增大，春季引起道路翻浆(图:1)。 图1：低路堤下的高地下水位 在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段，由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。 图2：高地下水位下的挖方路基 图3：半挖半填路基切断含水层 在半山腰的填方路堤，有时压住含水层或泉眼，使水分渗入路基(图:4)，冬季引起路基冻胀，春季化冻时产生翻浆，一般称为两肋翻浆；城市道路有时因地下管道漏水，路基含水量增加，将导致道路翻浆。 图4：填方压住含水层露头 二、翻浆处治 1．做好路基排水，抬高路基 2．铺设隔离层 （1）透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层 冻土区提高路基填土高度 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层

（2）不透水隔离层 ①直接喷洒沥青； ②沥青土或沥青砂； ③油毡或塑料薄膜； ④复合土工膜。 （3）注意事项 ①隔离层对新旧路翻浆均适用，特别适用于新路； ②不透水性隔离层适用于不透水路基，透水路基下只能设透水隔离层。3．设置路肩盲沟或渗沟 边沟下设置盲沟示意图 设置路槽排水－纵向碎石盲沟 4．改善路面结构层 （1）铺设砂(砾)垫层 （2）铺设水泥稳定类、石灰稳定类或石灰工业废渣类基(垫)层 （3）设置防冻层 （4）铺设隔温层 防冻层顶面铺设土工布保温层 养护工人处治翻浆 养护工人处治翻浆

冻胀土

冻胀土 目录[隐藏] 基本概念 道路冻胀的破坏与防治 渠道冻胀处理方式的选择 季节性冻土切向冻胀力与冻胀性关系 基本概念 季节性冻土地区寒季被冻胀的土。 道路冻胀的破坏与防治 在寒冷地区，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等。由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害。造成道路破损，因而影响车辆的通行，降低道路的使用寿命。 中国季节冻土标准冻深线图 所谓的道路冻胀，主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。隧道

侧墙的破坏主要由于土中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀，从而使隧道的侧壁，向冷空气侵入的隧道中心轴方向推移，因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部分冻胀量最大，因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。施工时在路面中心如果有接缝，则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小。 冻胀现象已经成为道路产生破坏的一种形式。在春融期，由于路基土中冰晶体的融解，又成为土基或垫层承载力降低的原因。对砂石路，春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象，将会使道路出现严重病害。 为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏，首先需要了解冻胀发生的机理，因此对引起道路冻害的一些因素，如土质、气温、土中水等要详细进行调查，特别是对防止道路等土木构造物产生冻胀作用采用的措施研究中，应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结，因而确定土的冻结深度是非常必要的。另外，对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀，也有必要进行确定。在那些寒冷地区，对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀可能性的判断都成为冻胀调查的要点。 道路的冻害防止措施，当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。一般情况下，所采取的措施从经济性、施工方

盐渍土含盐量的测定

表7.10.2-2 盐渍土按盐渍化程度分类 注：离子含量以100g干土内的含盐总量计 盐渍土盐分测试 质量法 （1）原理 吸取一定量的土壤浸出液于瓷蒸发皿，在水浴上蒸干，用过氧化氢氧化有机质，然后在105 ～110 ℃烘箱中烘干，称重，即得烘干残渣质量。试验主要仪器设备有电热板、水浴锅、干燥器、瓷蒸发皿或50 ml 烧杯、分析天平（感量0. 000 2 g）、坩埚钳。试剂: 15% 双氧水，取市售30% 双氧水，加蒸馏水稀释1倍。简言之吸取水浸液，经蒸干称重得到烘干残渣。烘干残渣经去除有机质，其量即作为可溶盐总量。 （2）仪器及设备 水浴锅、电烘箱、分析天平 （3）步骤 1、水浸提液的制备 ①将土壤样品带回实验室内烘干、混合、除杂，取过2mm筛孔的风干土样10g，放入100ml塑料瓶中，加入50ml无二氧化碳蒸馏水（去离子水）。 ②加塞，在振荡机（150-180次min）上准确振荡5 min， ③立即使用滤纸提取分离制备土壤浸出液，放入25 ℃恒温箱，密封备用。 2、用大肚吸管待测液30ml，放入已知质量（m0）的蒸发皿中（或烧杯）在水浴上蒸干，在将近蒸干时加入少量的15%H2O2 加过氧化氢去除有机物时，其用量只要达到使残渣湿润即可同时不断转动蒸发皿，使之与残渣充分接触，继续在水浴上加热以去除有机质，反复处理至残渣发白，以完全去除有机质，蒸干。 3、用滤纸片擦干蒸发皿底部在105 ～110℃下烘干2h，取出，在干燥器中冷却30 min 后，用分析天平称重。 4、并且继续烘干1 h，冷却，称重，直至恒重（m1）（即前后2 次质量之差不超过0.0003g）。 （4）计算公式 水溶性盐总量（g/kg）=（（m1－m0）×1 000）/m 式中，m 为与吸取土壤浸出液相当的土壤样品质量（g）；m1为烘干至恒重的器皿与盐分质量之和（g）；m0为器皿的烘干重（g）；1 000 为换算成g/kg

西北内陆盆地粗颗粒盐渍土研究

西北内陆盆地粗颗粒盐渍土研究 华遵孟,沈秋武 (中国市政工程西北设计研究院,甘肃兰州　730000) 摘要:本文概括论述了西北内陆盆地粗颗粒盐渍土的成因、赋存形态、分布规律、工程危害及其影响 因素以及地基处理与防治措施等方面已有的研究成果,同时根据粗颗粒盐渍土研究现状的分析提出了今后研究方向和内容。 关键词:粗颗粒盐渍土;盐胀;溶陷 中图分类号:P 64113,X 143 文献标识码:A Abstract :R esearch results on coarse saline so il of no rthw estern inland basin in the aspects of genesis ,state of existence ,law of distributi on ,engineering hazard and its influential facto r ,ground treatm ent and p reventive m easures are briefly stated herein .T he trend and contents of research hereafter are p ropo sed based on the analyses of the p resent conditi on of research on coarse saline so il .Key words :coarse saline so il ;salt s w ell ;karst co llap se 收稿日期:1999207226 作者简介:华遵孟(19412),男(汉族),甘肃兰州人,高级 工程师。 盐渍土是一种特殊地区性土。在我国滨海、河流 冲积平原及内陆盆地均有分布。60年代之前,国内外针对农田盐碱化成因及改良做了大量研究。60年代以后,随着盐渍土地区工程建设中不断出现的地表变形与基础腐蚀等病害,逐步开始对盐渍土地基工程性质进行研究。近年来铁路、公路、石油系统、沿海与内陆地区的勘察与科研单位,已作了大量工作,并编制了行业或地方盐渍土技术标准。国内外对盐渍土的研究大多集中于一般粘性土和粉土等细颗粒土并且地下水位较高的情况,而对西北地区粗颗粒盐渍土的研究程度相对不足。本文根据已往工程及收集到的资料,重点针对西北内陆盆地粗颗粒盐渍土的研究现状进行综述。1　粗颗粒盐渍土成因与赋存形态 在甘肃河西走廊及新疆干旱地区的内陆盆地,地形地貌由地势较高的山前冲洪积扇戈壁荒漠地带逐步过渡到地势较低的冲积湖积平原。第四系地层由山前砂砾卵石渐变为细颗粒粉土和一般粘性土。地下水位自盆地边缘至盆地中心,由深变浅,直至出露形成盐湖(图1)。 暴雨季节由山间沟谷洪流携带的含盐物质,主要沉积在山前冲洪积扇的砂砾石层土体中,在降水和洪水的渗透淋滤作用和强烈的蒸发作用下,盐份以层状或窝状集聚于细颗粒夹层层面上,形成厚几厘米到十几厘米的结晶盐层或含盐砂砾透镜体,盐 晶呈纤维状晶簇(图2)。也有的在蒸发作用下结晶于卵石颗粒底部。在这种特殊自然环境条件下,形成了西北内陆盆地特有的粗颗粒盐渍土。 图1　西北内陆盆地山前地貌分区 图2　粗颗粒盐渍土分布形态 2　粗颗粒盐渍土的分布规律 戈壁砾石滩上的粗颗粒盐渍土具有平面分布的 不连续、不均匀性和垂向分布的表聚性。在平面上盐份主要富集在沟谷洪流的主线附近,在垂向上盐份富集在地表下3m 以内,随深度增大含盐量减小,并且所含盐类由表层以硫酸盐、亚硫酸盐为主,向深部逐步变为以氯盐、亚氯盐及碳酸盐为主(图3)。

盐渍土地基的几种处理方案

盐渍土地基的几种处理方案 【摘要】：为了促进盐渍土地区地基处理设计及施工水平的提高，为保证相应的建筑物，构筑物的安全及可靠提供服务，分析了盐渍土的类型，及对工程的危害，介绍了盐渍土地基的几种处理方法。 【关键词】:盐渍土类型危害地基处理 1. 盐渍土的概念及分类 1.1盐渍土的概念 盐渍土是指含盐量超过一定数量的土。土的含盐量通常是指一定的土体内含盐的重量（或质量）与其干土重量（或质量）之比，以百分数来表示。 国内外有关盐渍土含盐量与含盐类别标准的规定各不相同：前苏联曾用盐渍土中易溶盐和中溶盐的界限含盐量标准分别为0.5%和5%；我国《铁路工程土工试验规程》（GB10102-2004）盐渍土的界限含盐量标准是易溶盐含量为0.5%；俄国建筑部门对不同的土类分别定出不同的含盐量界限，其中最小的易溶盐含量标准为0.3%;我国1997年《盐渍土地区建筑规范》也认为。当地基土中易溶盐含量超过0.3%时，就按盐渍土地基进行勘察，设计和施工；《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中对盐渍土含易溶盐量的规定也为0.3%。 我国一些盐渍土地区的勘察资料表明，很多土样的易溶盐含量虽然小于0.5%，但其溶陷系数却大于0.01，最大的可达0.09以上；另外我国有些地区的盐渍土层厚度超过20m,且渗透性强，浸水后的累积溶陷量很大，对工程的危害也较严重。因此，我国把易溶盐含量超过0.3%作为区别盐渍土和非盐渍土的最低界限。 1.2盐渍土的类型 盐渍土可按盐渍土中含盐的性质，含盐的溶解度及含盐量来分。按含盐的性质盐渍土可分为氯盐渍土，亚氯盐渍土，亚硫酸盐渍土，硫酸盐渍土和碱性盐渍土；按溶解度盐渍土可分为易溶盐渍土，中溶盐渍土和难溶盐渍土；按含盐量盐渍土可分为弱盐渍土，中盐渍土，强盐渍土和过盐渍土。我国通常采用按含盐性质来分类盐渍土。 1.3盐渍土的危害性 盐渍土地基对工程的危害主要为其浸水后的溶陷性，含硫酸盐地基的盐胀性和盐渍土地基对基础和其它地下建筑的腐蚀性。

浅谈冻胀性破坏对水工建筑物的影响

浅谈冻胀性破坏对水工建筑物的影响 【摘要】随着社会需求的不断增多，水工建筑的应用市场越来越广泛，并且，水工建筑以其独特的使用环境历来受到了人们的关注，在水工建筑的保护中，最重要的一点就是要防止冻胀性的破坏而对水工建筑产生不良的影响。因此，本研究主要探讨的问题就是冻胀性破坏可能对水工建筑造成的影响，以及有效的预防水工建筑冻胀性破坏的措施。 【关键词】冻胀性破坏；水工建筑；影响分析 前言 经过研究人们逐渐发现，引起水工建筑发生冻胀性破坏的原因是十分复杂的，冻胀性破坏出现的原因不仅与当地的土质类型有关，还与当地的水质和温度有关，除此之外，冻胀性破坏的出现还与水工建筑使用的建筑材料、建筑的设计方案、水工建筑的施工管理等有关。而水工建筑冻胀性破坏发生的一个最经常的原因是水工建筑的混凝土遭到了冻胀性的破坏。水工建筑冻胀性破坏的出现对水工建筑的使用寿命和使用安全造成了一定的隐患，因此，要对水工建筑中冻胀性破坏的出现进行综合的治理，做到防患于未然。 1、土层冻胀性概述 1.1冻胀土产生的过程所谓的冻胀土一般指的都是季节性冻胀土，大多发生在冬季，而土层发生冻胀的原因归结起来是在寒冷的季节，当地的水会冻结成冰而使自身的体积发生膨胀，这种膨胀使得水结成冰之后的体积是原来的1.09倍，并且，在水冻结的过程中也加速了当地的土层发生冻结，不仅如此，这种冻结看起来似乎有传染性，非冻结地区的水分会随着某些力量向已经发生冻结的地区进行迁移，因而使得冻结土层的含水量越来越多，土地冻结的面积也越来越大，这就是冻胀土产生的过程。 1.2影响土冻胀的主要因素经过研究人们发现影响土发生冻胀的因素可以归结为以下三点：土体的类型、水的因素以及温度的因素。不同的土体类型其在严寒季节的冻胀程度是不同的，例如，一般来说，细粒土的冻胀程度是比较严重的，而粘土、粉质亚粘土、粉质亚砂土以及含较多细颗粒的土体，由于自身的特点，使得冻胀时吸收的水分更加的多，结果导致这几类土体的冻胀量是最大的。土层在发生季节性冻胀的过程中，其土层中的含水量和是否有外部水源补给与其自身发生的冻胀程度有密切的关系。因此，在研究水工建筑的冻胀性破坏时，还要注意当地土层的含水量研究。而温度对土的冻胀性影响主要表现在如果当地的负温总量大，那么对土层的冻结深度来说就会越来越大，进而导致土层的冻胀总量也随之增加。 2、土层冻胀性对水工建筑的影响

公路工程盐渍土的取样、试验及判别

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/7c1944492.html, 公路工程盐渍土的取样、试验及判别 作者：罗廷赤 来源：《建筑科技与经济》2014年第01期 摘要：公路建设过程中，会遇到各种不良地质，盐渍土就是其中的一种。盐渍土可能产 生的路基病害有溶蚀、盐胀、冻胀、翻浆等。不同性质和盐渍化程度的盐渍土处治方法有别，因此判明盐渍土的性质和盐渍化程度，对症处治相当重要。 关键词：盐渍土；取样；试验；判别 中图分类号：U419.5 随着国家对基础设施建设的加大投入，尤其是伴随着西部大开发，宁夏建设的高速公路里程不断增多，但同时也遇到了不少道路地质病害，其中尤以盐渍土问题最为突出。关于盐渍土对公路路基的危害以及可采取的处理措施，有关公路设计手册和规范等已讲得较清楚；但对盐渍土如何取样、试验以及对试验结果怎样计算处理，则没有较详细的说明。本文根据宁夏石中高速公路北段的初步设计和施工图设计时对盐渍土的取样、试验及判别过程，来举例说明对盐渍土的含盐性质和盐渍化程度的判断及对应采取的处理措施，供大家参考。 1.盐渍土的取样 盐渍土是在一定气温、地形、土质、水文地质条件下的产物，各种盐渍土均有各自的外观特征（如盐霜、盐结皮，以及龟裂、松软等），和与此相适应的耐盐、喜盐植物。野外调查初步认定是盐渍土时，应取土样做试验。由于易溶盐在垂直剖面内的分布一般是表层含盐量最大，向下逐渐减少，因此取样时，必须注意取有代表性土样。对于盐渍土，一般应从地表以下1.0m深的土层内，分别在0～0.05m、0.05～0.25m、0.25～0.50m、0.50～0.75m、0.75～1.00m 垂直深度处，分层取样。每层取土样为150克左右，并测记采样的季节、时间和气温等。同时，应用铝盒取样做天然含水量试验。 盐渍土的扰动土样宜用塑料袋装。为防止取样记录标签在袋内湿烂，可用另一小塑料袋装标签后，再放入土袋中；或将标签折叠后放在盛土的塑料袋口，并将塑料袋口折叠收口，用橡皮圈绕扎袋口标签以下，再将放标签的袋口向下折叠，然后再以未绕完的橡皮圈绕扎系紧。每一盐渍土剖面所取的5个塑料袋土，应合装于一个稍大的布袋内。同样，在装入布袋前要与记录薄存根清点对照，并将布袋号补记在原始记录薄中。 2.盐渍土的试验 将同一探坑内的5个土样用天平各称出100克，以等质量混合均匀后，即可将混合样送实验室做试验。试验项目应包括土质类别、含盐总量，Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-离子的含量等。用铝盒取土样测天然含水量试验应及时做，以免部分水分蒸发，影响试验结果。

在寒冷地区防冻胀

在寒冷地区，铺筑高级路面的道路或砂石路面及其附属构造物、隧道、挡土墙、人行道和坡面等。由于土或岩石中产生的冻胀作用，常常使这些构造遭受较大的破坏。土所产生的冻胀引起道路的冻害。造成道路破损，因而影响车辆的通行，降低道路的使用寿命。所谓的道路冻胀，主要是冬季在路基土中沿着温度的降低方向生成了冰晶体形状的霜柱，使路面产生隆起的一种现象。隧道侧墙的破坏主要由于土中霜柱的作用使土体沿冷却方向的横向产生冻胀，从而使隧道的侧壁，向冷空气侵入的隧道中心轴方向推移，因而沿着侧墙部分的水平方向产生了作用力。坡面上的冻胀作用是沿着垂直方向发生的。冻胀作用使道路产生的破坏状态在中央部分冻胀量最大，因而沿路面中心线的纵断方向上产生纵向裂缝。这种冻胀破坏与冬季期间道路除雪情况以及路面施工接缝情况有密切关系。施工时在路面中心如果有接缝，则接缝处水平方向的抗拉强度比路面其他部分要小。冻胀现象已经成为道路产生破坏的一种形式。在春融期，由于路基土中冰晶体的融解，又成为土基或垫层承载力降低的原因。对砂石路，春融期间在荷载的作用下产生的翻浆现象，将会使道路出现严重病害。为了防止上述的冻胀现象所引起的道路破坏，首先需要了解冻胀发生的机理，因此对引起道路冻害的一些因素，如土质、气温、土中水等要详细进行调查，特别是对防止道路等土木构造物产生冻胀作用采用的措施研究中，应注意易引起地基冻胀的土是否发生了冻结，因而确定土的冻结深度是非常必要的。另外，对道路附属构造物上部的填土是否会产生冻胀，也有必要进行确定。在那些寒冷地区，对冻结深度的确定及其深度范围土的冻胀可能性的判断都成为冻胀调查的要点。道路的冻害防止措施，当前主要采用置换法、隔温法及稳定土的处治方法等。一般情况下，所采取的措施从经济性、施工方便及可靠性方面考虑，主要采取非冻胀敏感的粒状材料置换冬季期间最大冻结深度约70%范围的置换法。但是，由于材质良好的置换材料造价较高，

盐渍土的工程性质

盐渍土的工程性质 （1）盐胀性 相对于常见的几种易溶盐，硫酸盐的膨胀性最强，氯盐次之。干旱地区日温差较大，由于温度的变化，硫酸盐的体积时缩时胀，致使土体结构疏松。在冬季温度下降幅度较大，可产生大量的结晶，使土体剧烈膨胀。碳酸盐含大量的吸附性阳离子，遇水便与胶体颗粒相作用，在胶体颗粒和粘土颗粒周围形成结合水薄膜，不仅使土颗粒间的内聚力减小，而且引起土体膨胀。 （2）溶陷性 盐渍土中所含的易溶盐类成为土颗粒之间胶结物的主要成分，干燥状态下它具有强度高、压缩性小的特点，但遇水后，可溶性盐类溶解，土体在荷载或自重作用下下沉，此即是盐渍土的溶陷性。 （3）腐蚀性 ①对混凝土的侵蚀性 盐渍土及其地下水对混凝土的侵蚀性有3种类型。 a. 溶出型侵蚀是指地下水中游离的碳酸根、碳酸氢根等负离子在一定条件下与混凝土表面的碳酸钙或氢氧化钙等作用，生成可溶性的碳酸氢钙而导致混凝土强度降低。特别在强透水土层中，地下水补给源中含有碳酸盐类时，易发生溶出型侵蚀。 b. 酸性结晶性侵蚀主要是地下水的硫酸根离子与混凝土中的铝酸三钙作用生成钙矾，使混凝土强度丧失。 c. 碱性侵蚀是指当碱溶液NaOH浓度较大，且有二氧化碳存在时，NaOH渗入混凝土孔隙，形成具有10个结晶水的碳酸钠，其体积可为原来的2.5倍，对混凝土强度同样会造成一定的危害。 ②对金属的腐蚀性 由于土壤中盐离子的存在，地下金属管线受到不同程度的腐蚀，在我国以氯盐为主的海滨盐渍土壤中，钢质输油管线虽然都经过普通石油沥青涂层防腐，但是仍不能完全避免腐蚀的发生，对道路常用的钢筋等材料也具有不同程度的侵蚀和腐蚀作用。 （4）水稳性 水对盐渍土的稳定性影响很大，在潮湿的情况下，一般均表现为吸湿软化，使稳定性降低。一般在干旱缺水的情况下，可以用超氯盐渍土修路基，但在路基土中硫酸盐和碳酸盐的含量不能过大，否则由于松胀作用和膨胀作用，将破坏土体结构，降低其密度和强度。

路基中翻浆现象的发生及处理措施

路基中翻浆现象的发生及处理措施 【摘要】翻浆的发生，不仅会破坏路面，也妨碍行车，严重的还会中断交通，对国民经济建设，国防战备都具有一定的危害。应根除翻浆病害，延长道路的使用寿命。本文分析了路基中翻浆现象的发生原因，提出了路基中翻浆现象的处理措施。 【关键词】路基翻浆现象处理措施 中图分类号： u213.1 文献标识码： a 文章编号： 春融期间，由于土基含水过多，强度急剧降低，再加上重复行车的作用，路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象，称为翻浆。翻浆的发生，不仅会破坏路面，也妨碍行车，严重的还会中断交通，对国民经济建设，国防战备都具有一定的危害。因此，路基翻浆的防治是一项比较重要的工作。 一、路基中翻浆现象的发生原因 路基是在复杂情况下工作的构造物，在整个使用过程中受到各种自然因素的影响。减少和预防好各种自然因素对路基的影响。保证路基的强度稳定性，减小路基发生病害。翻浆是路基在行车荷载作用下，路基表面硬壳层或承载力土层被车轮等的局部超荷载的挤压，破坏土质结构使其承载力下降，路基表面硬壳层从而产生表层局部沉陷和车撤边部凸起的现象。造成这种现象的原因有几个方面： 1、土质关系

填筑路基的土质是决定路基稳定性强度的关键。在可选择填方的条件下,一般选用砂性土，它的透水性强、筛分级配合理、压缩性强、遇水膨胀小、毛细水上升高度小、液性指数偏低。如路基拱度大于1.5％，平整度好，压实度大于98％时，基本不出现翻浆，是较好的筑路材料。如采用粉性土质天然液性指数i 大0.5 而小于0.75，土质毛细水份上升速度快、渗透性差、遇水膨胀大、易使水份积聚，在行车外力作用下易造成路基翻浆。 2、水文方面 地面排水困难、路基填土高度小，边沟积水或利用边沟作农田灌溉、使路基土质水份积聚、毛细水份向上渗透，地下水位较高，含水量大于最佳含水量，在行车不规则碾压外力作用下，较易产生翻浆。 3、气候影响 春雨绵绵的春天、气温聚热的晚春、暴雨接连的夏天使路基处于潮湿，含水量大于最佳含水量，降低了路基土质受压承载强度，液性指数增大产生翻浆。 4、行车条件 交通量的剧增,重型车的急剧不规则通行，使路基土质在含水量大于或小于最佳含水量较多时、路基硬壳层松散承力层过压不均匀，加速翻浆。 5、养护不当

对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理

对渠道冻胀破坏的产生的原因分析及如何处理阿布都沙拉木.阿布都热西提新疆水利厅头屯河流域管理处 摘要：本文通过对某案例进行大量的技术数据分析，指出了渠道冻胀破坏的原因，并采取了相应的防治措施，保障了灌区渠道运行的安全性，减少了水的渗漏损失，提高水的利用率。 关键词：渠道；冻胀；措施； Onchannelfrostheavingdamagereasonsanalysisandhowtodealwith AbudousaladwoodenwAbdouGecity XinjiangDepartmentofwaterresourcesofToutunRiverRiverBasinManagementOf fice Abstract:Basedonacaseofmassivetechnicaldataanalysis,pointedoutthechannel frostheavingdamagereason,andtakecorrespondingmeasures,protectthechann eloperationsafety,reducethewaterleakageloss,improvetheutilizationrateofwater . Keywords:channel;frostheave;measures; 一、工程概况 某灌区始建于上世纪70年代初期，建成大中型泵站38座，小型泵站102座，装机容量63567kw。总干渠1条，干渠5条，总长度178.85km。设计流量12m3/s,加大流量14.40m3/s，总扬程529m，设计灌溉面积2.03万hm2。灌区之间，气候干燥、降水少、蒸发量大、昼夜温差大、日照时间长、无霜期较短，属于典型的干旱、半干旱大陆性气候。据气象站多年观测资料统计表明：灌区年平均气温8.8℃，年平均最高气温37.4℃，年平均最低气温-27.4℃。年平均风速为1.2m/s，最大风速22m/s。最大冻土深度1.1m，地表冻结期每年约5个月。 二、现状及破坏情况 1湿陷性黄土渠基是产生冻胀破坏的重要因素 灌区渠道位于湿陷性黄土高原区，该区黄土主要由颗粒组成，颜色呈棕黄、灰黄或褐黄，具有大孔隙和垂直节理特征。渠基在一定渗水压力下产生湿陷而冻胀。工程自1971年运行以来，因湿陷冻胀破坏设施引起的工程事故比较多，平均年直接经济损失为60万元。渠道因冻胀造成的衬砌面的变形、裂缝乃至渠道滑坡，降低了防渗作用，严重影响了渠道运行的安全性、水的利用率及工程的效益。

盐渍土工程特性改良研究综述

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2019, 8(3), 596-604 Published Online May 2019 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/7c1944492.html,/journal/hjce https://https://www.wendangku.net/doc/7c1944492.html,/10.12677/hjce.2019.83070 A Summary of Research on Improvement of Engineering Characteristics of Saline Soil Ruipu Zhou1, Weibing Zhang1,2* 1School of Civil Engineering and Water Conservancy, Ningxia University, Yinchuan Ningxia 2Engineering Research Center of Modern Agricultural Water Sources, Ministry of Education, Ningxia Arid Region, Yinchuan Ningxia Received: Apr. 22nd, 2019; accepted: May 7th, 2019; published: May 14th, 2019 Abstract Saline soil is widely distributed in the northwest and eastern coastal areas of China. Because of its engineering characteristics such as corrosion, salt expansion and dissolution, the foundation en-gineering construction in saline soil areas is damaged to varying degrees. At present, a lot of re-searches have been done on the strength and salt swelling of saline soil, and more fruitful results have been achieved. In this paper, the strength characteristics, salt expansion characteristics and inhibition mechanism of salt swelling inhibition of the improved saline soil are reviewed. The de-ficiencies in various researches are comprehensively reviewed, and the future research on im-proved saline soil is proposed. Keywords Saline Soil, Engineering Characteristics,Salt Swelling Inhibition, Improvement 盐渍土工程特性改良研究综述 周瑞璞1，张卫兵1,2* 1宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川 2宁夏旱区现代农业水源高效利用教育部工程研究中心，宁夏银川 收稿日期：2019年4月22日；录用日期：2019年5月7日；发布日期：2019年5月14日 摘要 盐渍土广泛存在于我国西北、东部沿海等地区，因为其具有腐蚀、盐胀、溶陷等工程特性，使得含盐渍*通讯作者。

盐渍土及其含盐量测定

1盐渍土定义 盐绩土是指含盐量超过一定数量的土,广义理解为包括盐土和碱土在内的,以及不同盐化、碱化土的统称。盐渍土的定义以土中盐分含量为依据,土的含盐量通常是指土体中易溶盐重量与干土重量之比,以百分数来表示。关于盐渍土的定义,我国农业、水利、公路、铁路、工民建等部门根据各自关注重点不同略有差异,但总体原则基本一致,即含盐量大于某一特定值并对实践活动产生影响时定义为盐渍土。 旧规范：《工程地质手册》(第三版)定义:盐渍土系指含有较多易溶盐类的岩土,易溶盐含量大于0.5%,具有吸湿、松胀等特性的土称为盐渍。 《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)盐渍土判断标准为岩土屮含有石膏、芒硝和岩盐(硫酸盐及氯化物)等易溶盐,其含量大于0.5%, &然环境下具有溶陷、盐胀等特性。 《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001)中规定地表1.0m深度内易溶盐含量大于0.5%的土称为盐渍土。 以上定义均沿用前苏联的标准,含盐量大于0.5%判定为盐渍土。然而,前苏联建设部门的有关规定,对不同土类分别定出不同含盐量界限,其中最小的易溶盐含量为0.3%。 中国最新版《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定,土中易溶盐含量大于0.3%并具有溶陷、盐胀、腐蚀等工程特性时应判定为盐渍土。中国石油天然气总公司颁布的《盐渍土地区建筑规范》(SY/T 0317-97)、《公路路基设计规范》(JTG D30-2004),《工程地质手册》(2006第四版)等新规范都将盐渍土含盐量的界限值定为0.3%。 有关资料表明,易溶盐量小于0.5%的盐渍土仍具有较大的溶陷性,所以新规范规定易溶盐含量大于0.3%的土称为渍土是符合实际情况的,也说明对盐渍土研究的严格性和重耍性。 2盐渍土分类 2.1《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中的分类

冻胀危害

冻胀对建筑及道路的危害 名词解释： （1）冻胀力：物质含水在摄氏零度以下时，结冰体积增大，产生向外的作用力，物质体积越大、含水率越大，冻胀力就越大。作用在其它物体侧向的力，也可理解为冻切力。冻胀力、冻切力本是孪生兄弟，只要是物质含水，温度条件满足，就同时产生，只是对其它物体作用力的方向有区别。 （2）建筑物：通称“建筑”一般指主要供人们进行生产生活或其它活动的场所。 （3）构筑物：通称“建筑”一般是指人们不直接在内进行生产和活动的场所，例如：水塔、烟囱、堤坝、档土墙、栈桥、蓄水池、存仓等。 2、冻胀力的产生 自然界的物质，都是热胀冷缩，唯独水在摄氏零度结冰的过程中，体积增大，产生占位空间，挤动了其它物体，作用在其它物体上的力就是冻胀力。 3、冻胀力的计算 水冻结成冰，水质不同，冻结的温度不同，冻结成冰的体积也不同，一般的饮用水结冰，体积比原体积大十分之一。 不同的物质含水后，冻胀体积增大值也不一样。有的物质浸水后，质量和体积都发生变化，但是经过冻结，体积都会增大，增大多少，这要看物体大小、质量、密度、可压缩性、含水量、温度等条件，经过试块试验，每立方厘米破损强度是多少，作用在其它物体上的力就是冻胀力值。 （1）冻胀力作用在物体或建筑物的底部，地基面积和体积的胀力及侧面摩擦力可以计算得出。 （2）冻切力作用在物体侧面或建筑物侧面，接触面积可以计算，但土地地基太大，水平方向的冻切力是不容易计算的。 4、抗冻胀的设防 我们国家地域广阔，地理位置跨度越大，根据气候将各个地区划分为热带、亚热带、温带、寒带四个区，北伟38度以北为寒带地区，由于有些海拔高度影响，部分地区也划为寒带。 工程设计根据不同地区，抗冻胀冻切设防也不尽一致，工程设计首先要考虑，当地最低气温持续时间，又要考虑地质条件、使用工能以及当地的建筑材料、经济效益等诸多因素进行设计。 大庆地区属寒带地区，随着自然环境和气候变暖，油田的开发建设，人员增加，生产、生活的活动，气温也不断的升高，因此，工程建设防冻胀冻切的方法也在不断变化。 大庆油田开发建设初期，冻土层最深可达3米，主要的建筑工程，基础防冻胀设防2.2米深。而最近几年来冻土层深仅2米，建筑工程防冻胀设防是2.2米或1.8米。 由于新的建筑材料开发、生产、应用和人们对抗冻切力的逐步认识，抗冻胀的方法多种多样，例如：（1）大型的、重要的、高层建筑依然采取地基设在冻层以下，防止冻胀。 （2）一般的单层建筑物和构筑物设在冻层上，采取适当的措施，垫砂、钢渣、炉渣、基础加大、增设地梁等。 （3）基础周围添砂、炉渣或者不含水的缓冲材料，防止冻切力。 （4）基础周围回填土要求夯实，密实度、干容重符规范标准，避免水浸泡。 （5）施工中不使用含水率超标的材料，即使有些建筑物构、筑物含水也要在气候降到零度之前，使水分蒸发达到合格标准，避免冻胀破坏。 （6）混凝土在零下施工时，将骨料和水加温，在混凝土终凝前使水分吸收和蒸发，在温度达到零下不结晶。（7）建筑物、构筑物进行防水，使各部位不受浸袭和加热、保温、采暖等。 5、冻胀对建筑物、构筑物、道路破坏的现象。 前面讲了物质含水冻结就产生冻胀力、冻切力。建筑物、构筑物都建在土地上，土含有不同的水量，经过低温冻结，体积增大，产生不同程度的胀力，作用在建筑物、构筑物和道路上，对我们劳动的成果造成很

盐渍土含盐量的测定

表盐渍土按盐渍化程度分类 注：离子含量以100g干土内的含盐总量计 盐渍土盐分测试 质量法 （1）原理 吸取一定量的土壤浸出液于瓷蒸发皿，在水浴上蒸干，用过氧化氢氧化有机质，然后在 105 ～110 ℃烘箱中烘干，称重，即得烘干残渣质量。试验主要仪器设备有电热板、水浴锅、干燥器、瓷蒸发皿或 50 ml 烧杯、分析天平（感量0. 000 2 g）、坩埚钳。试剂: 15% 双氧水，取市售 30% 双氧水，加蒸馏水稀释1倍。简言之吸取水浸液，经蒸干称重得到烘干残渣。烘干残渣经去除有机质，其量即作为可溶盐总量。 （2）仪器及设备 水浴锅、电烘箱、分析天平 （3）步骤 1、水浸提液的制备 ①将土壤样品带回实验室内烘干、混合、除杂，取过2mm筛孔的风干土样10g，放入100ml塑料瓶中，加入50ml无二氧化碳蒸馏水（去离子水）。

②加塞，在振荡机（150-180次min）上准确振荡 5 min， ③立即使用滤纸提取分离制备土壤浸出液，放入25 ℃恒温箱，密封备用。 2、用大肚吸管待测液30ml，放入已知质量（m0）的蒸发皿中（或烧杯）在水浴 上蒸干，在将近蒸干时加入少量的15%H 2O 2 加过氧化氢去除有机物时，其用量只要达到使残 渣湿润即可同时不断转动蒸发皿，使之与残渣充分接触，继续在水浴上加热以去除有机质，反复处理至残渣发白，以完全去除有机质，蒸干。 3、用滤纸片擦干蒸发皿底部在 105 ～110℃下烘干2h，取出，在干燥器中冷却30 min 后，用分析天平称重。 4、并且继续烘干1 h，冷却，称重，直至恒重（m1）（即前后2 次质量之差不超过）。 （4）计算公式 水溶性盐总量（g/kg） =（（m1－m0）×1 000）/m 式中，m 为与吸取土壤浸出液相当的土壤样品质量（g）；m1为烘干至恒重的器皿与盐分质量之和（g）；m0为器皿的烘干重（g）；1 000 为换算成 g/kg。 数据列表表示

29冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害

ＲＭＣＭ意黧懋～＆ｔｉ血州ｔ就Ｉ删一嘶。啊 冰冻盐渍土地区公路盐胀和冻胀综合病害 ＳａｌｔａｎｄＦｒｏｓｔＨｅａｖｉｎｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅＤｉｓｅａｓｅｓｏｆＦｒｏｚｅｎＳａｌｉｎｅＳｏｉｌＡｒｅａ 李世芳 ＬＩＳｈｉ－ｆａｎｇ 新疆建通工程建设监理有限公司．新疆鸟鲁木齐８３０００２ ＸｉｎｊｉａｎｇＪＩＡＮＴＯＮＧＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇＣｏ．Ｌｔｄ．．Ｕｒｕｍｑｉ８３０００２．Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ 【擅一】依据兵团垦区的特殊地理环境，分析研究了冰冻盐渍土地区盐胀和冻胀综合病害的温度区间、划分土体变形阶段。并结合兵团垦区公路建设环境，分析研究了影响冰冻盐渍土地区土体变形影响因素，初步提出了防治该病害的措施。 【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｏｆａｒｍｙｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｇｅｓｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｓｏｉｌｍａｓｓｏｆｓａｌｔａｎｄｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｓｉｎｆｒｏｚｅｎｓａｌｉｎｅｓｏｉｌａｒｅａａｒｅａｎａ—ｌｙｚｅｄ．Ｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｉｍｐａｃｔｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｍａｓｓａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅａｒｍｙｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎｒｅｇｉｏｎ，ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｍｅａｓｕｒｅｆｏｒｄｉｓｅａｓｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ， 【关ｔ词】盐胀；冻胀；温度区间；变形阶段 【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｓａｌｔｈｅａｖｉｎｇ；ｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｅｒｖａｌ；ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｔａｇｅ 中图分类号：Ｕ４１８．５文献标志码：Ｂ文章编号：１０００－－．０３３Ｘ（２００９）０２－００６０－－０４ ０引言 新疆兵团垦区干旱寒冷，且低温持续时间长。除为数不多的几条河流外其余均是内陆河流和季节性河流，这种现象直接造成了新疆易溶盐只能在境内重新分布，致使两大盆地周边以及山前冲积平原上的盐渍土大量聚积，形成了新疆特有的冰冻盐渍土环境。国内外对于季节性冰冻盐渍土地区公路的冻胀和盐胀综合病害及其防治技术研究较少。基本上只是简单地研究盐胀和冻胀的区别和独立防治。本文试图通过试验路以及垦区路况调查，从冻胀和盐胀综合病害的温度区间、阶段划分、影响因素和防治等方面进行探讨。以期对该综合病害的防治有所帮助。 １盐胀和冻胀温度区间的确定 一般而言．土体产生冻胀的温度应在０℃以下。根据高江平等的相关室内试验研究结论…：在氯化钠含量较小的硫酸钠盐渍±申，盐胀的屠ｌｊ烈增长温度区间为５℃一２５℃。５℃以下时盐胀终止或趋于缓慢增长；在氯化钠含量较大的硫酸钠盐渍土中，起胀温度为１０℃，盐胀温度区间为一１０℃～１０℃，其中５℃～ｌＯ℃为Ｎａ２，Ｓ０４?１０Ｈ２０（芒硝）盐胀引起的，０℃一５℃之间芒硝的形成已很少，在此期间不形成盐胀；在一１０℃一Ｏ℃之间因氯化钠的大量存在而产生ＮａＣ！?２Ｈ２０晶体，致使盐胀剧烈，到一１０℃时盐胀终止或缓慢增长。 在自然界中，单纯的硫酸盐或氯盐盐胀很少，基本上均属于复合盐。而试槽试验研究中曾发现这种复合盐的盐胀剧烈活动区间为０℃一１５℃，这中间有些差异是由于高江平等试验研究的盐渍土土体较为均匀，受到的外界边界影响因素少，而试槽所用盐渍土以及观测、运行基本上是模拟现实路况的。因此．冰冻地区盐渍土在０℃以上基本以硫酸盐盐胀为主，在一１０℃加℃之间基本以冻胀和氯盐盐胀为主，在一１０℃以下时，土体的变形基本以冻胀为主。 ２冰冻盐溃土地区公路土体变形的阶段划分 冰冻盐渍土地区盐渍土土体在温度降低到一定程度，水分供给、土质盐分含量和土质适宜的情况下．盐溃土中不但会产生芒硝、ＮａＣＩ?２Ｈ：０，而且会有部分水分冻结产生冰屑。因此盐渍土的变形可以划分为两部分：一部 万方数据

路基翻浆的处理方法

路基翻浆的处理方法文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

【路基病害2】“翻浆”的处理方法及施工工艺图文详解 2014-07-03 一、翻浆的概念 春融期间，由于土基含水过多，强度急剧降低，再加上重复行车的作用，路基发生的弹簧、鼓包、裂缝、冒浆、车辙等现象，称为翻浆。 1.产生原因 2.造成土基冻胀与翻浆的条件 1)土质；2）水文；3）气候；4）行车；5）养护 路基融沉现象 多年冻土区不均匀冻胀与道路翻浆现象 多年冻土区道路翻浆现象 道路翻浆现象 地下水类翻浆病害 在地势低洼、积水难以排出、地下水位埋深又浅的地区，路基填土高度不大时，冻结期由于地下水补给使土体含水量增大，春季引起道路翻浆(图:1) 。 图1：低路堤下的高地下水位 在丘陵区或山区的挖方和半填半挖地段，由于开挖使路基顶面接近地下水位(图:2)或者路堑边坡切断含水层(图:3)且排水不畅时春季产生道路翻浆。 图2：高地下水位下的挖方路基 图3：半挖半填路基切断含水层

在半山腰的填方路堤，有时压住含水层或泉眼，使水分渗入路基(图:4)，冬季引起路基冻胀，春季化冻时产生翻浆，一般称为两肋翻浆；城市道路有时因地下管道漏水，路基含水量增加，将导致道路翻浆。 图4：填方压住含水层露头 二、翻浆处治 1．做好路基排水，抬高路基 2．铺设隔离层 （1）透水性隔离层 粗粒料式透水隔离层 冻土区提高路基填土高度 设置碎石、砾石隔离层 设置碎石、砾石隔离层 （2）不透水隔离层 ①直接喷洒沥青； ②沥青土或沥青砂； ③油毡或塑料薄膜； ④复合土工膜。 （3）注意事项 ①隔离层对新旧路翻浆均适用，特别适用于新路； ②不透水性隔离层适用于不透水路基，透水路基下只能设透水隔离层。 3．设置路肩盲沟或渗沟 边沟下设置盲沟示意图

盐渍土冻胀性的试验研究

公路　2009年12月　第12期HIGHWA Y　Dec12009　No112　文章编号:0451-0712(2009)12-0063-07 中图分类号:U41611 文献标识码:B 盐渍土路基盐-冻胀变形试验研究 杨保存1,邱　林2,汪为巍1,贺兴宏1 (11塔里木大学水利与建筑工程学院　阿拉尔市　843300;21农一师勘测设计院　阿克苏市　843000) 摘　要:在季节性冻土和盐渍土灾害地区,盐渍土的盐-冻胀(盐胀-冻胀)变形对道路路基造成很大的危害。 南疆阿拉尔市城市道路建成后,盐渍土路基变形较为严重。为了确定盐渍土路基变形破坏的类型、原因及其发生机理,对变形破坏严重的道路进行路面变形量、路基不同深度地温、日平均气温及测区地下水位的季节变化进行现场监测试验,并对路基盐-冻胀变形进行了评价。结果表明:试验路段路基的变形属于盐-冻胀变形破坏,路基中的硫酸盐使水泥土稳定基层膨胀开裂和外部水分入渗路基产生冻胀是路基产生变形破坏的主要原因。 关键词:盐渍土路基;盐-冻胀变形;变形监测;盐胀性评价;水泥土稳定基层 盐渍土是不同程度盐碱化土的总称。在公路工程中,盐渍土系指地表下110m内易溶盐含量平均大于013%的土[1]。新疆盐渍土主要发育在河流冲积平原上,天山以南盆地和塔里木河两岸分布的盐渍土以硫酸盐和氯化物盐为主。在高地下水位的盐渍土地区,如果盐渍土路基中同时存在硫酸钠盐和氯化物盐,其对路基的变形破坏形式和程度视其盐分含量的大小、路基土含水量、所处区域的气温等因素的变化呈现出较大的差异[2]。在西北内陆季节性冻土干旱区,硫酸盐渍土由于盐-冻胀(盐胀-冻胀)变形对工程的危害很大。 1　盐渍土的盐-冻胀特性 一定含量的硫酸钠盐渍土在适宜含水量和温度条件下表现出盐-冻胀变形特性。徐学祖[3]和高江平[4]等专家学者通过对含硫酸钠盐渍土的盐-冻胀变形研究后认为,含硫酸钠盐渍土盐-冻胀变形过程可分为3个阶段:第一阶段表现为冷缩和盐胀;第二阶段为冻胀;第三阶段为融化下沉。在每次冻融循环中,第一和第二阶段的盐-冻胀变形在第三阶段的融化下沉过程中,不能完全恢复,即每次循环后均有残留变形,使得土体中孔径及孔隙体积增大及下一次循环中盐-冻胀变形增量减少。因此,随着冻融循环次数增多,第一和第二阶段的变形总量呈指数规律增大。当冻融次数增加到一定程度,第一和第二阶段的变形总量将不再增长。在盐—冻胀变形过程中,在土体自上而下冻结过程中,水分和盐分自下而上迁移,在迁移通道不被隔断的情况下,运移积聚至表层土体的水分和膨胀性盐分会对土体产生更大的盐-冻胀变形破坏。工程实践表明,当土中硫酸钠含量为2%以上时,在降温过程中,硫酸钠便结晶成含10个结晶水的芒硝,体积膨胀3111倍。硫酸盐渍土的这种盐-冻胀变形特性与土的冻结温度、含盐量、含水量、土密实度及上覆荷载等影响因素间的交互作用密切相关[5-7]。 新疆南疆新建城市阿拉尔市位于盐渍土分布带上,城市道路受盐渍土破坏较为严重。为了确定盐渍土路基变形破坏的类型、原因及其发生机理,本文对变形破坏最为严重的4条市区道路进行盐渍土路基盐-冻胀变形试验研究。 2　盐-冻胀变形试验 211　试验内容与方法 以新疆南疆阿拉尔市遭受严重变形的塔里木大道、阿拉尔大道、军垦大道和大学路作为变形试验对象,对每条试验路各取20m长度的路面作为变形监测路段。对每个监测路段路面变形量和路基不同深度地温进行监测试验,同时对整个试验区域的气温和地下水位变化情况进行监测试验。 (1)路面变形量的监测试验方法。 基金项目:塔里木大学校长基金自然科学项目,项目编号TDZKQN07003收稿日期:2009-04-09