白城地区盐渍土工程特性的试验研究

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近年来受气候条件加之地形条件的影响,位于吉林西部的白城地区盐渍土面积有进一步增大的趋势且盐渍化程度日益严重。由于盐渍土自身不良的工程地质性质,对白城地区的工程活动造成了极大的阻碍。鉴于国家大力振兴东北的政策下,结合白城地区落后的经济发展和基础设施建设的基本情况,专家学者们对相关区域的考察与研究之于发展将起到至关重要的作用。因此本文选取白城地区较为典型的盐渍土分布点进行取样,且每个取样点选取不同深度的原状盐渍土作为研究对象,对盐渍土的工程特性进行了试验研究,并基于扰动状态模型理论,对各取样点进行力学模型的建立,得到如下的研究成果:(1)获得了各取样点盐渍土物质组成和基本性质。三个取样点的主要化合物都是SiO2,Al2O3及CaO;通榆盐渍土的易溶盐主要成分是NaCl,含水率随深度下降的变化曲线整体上呈现出下降的趋势,盐分的纵向运移规律与水相似;德顺盐渍土的易溶盐主要成分是NaHCO3,盐渍土含水率、易溶盐总量在研究区间的最大值出现在地表以下20cm30cm处,考虑为植物根系对水的吸收作用所导致的水盐纵向运移发生偏移;舍力地区盐渍土易溶盐主要成分是NaHCO3,含水率、易溶盐总量变化规律与德顺盐渍土相似。(2)获得了各取样点盐渍土的矿物成分和微观结构。三个取样点在矿物成分上均表现出原生矿物占主要成分的特点,其中含量最多为石英或方解石;通榆盐渍土原生矿物约占80%,深浅层差异性较小,粘土矿物中伊蒙混层为主要成分,在深度上表现为浅层含量大于深层,其它次生矿物(伊利石、高岭石、绿泥石)在深层占比更多浅层伊蒙混层含量比深层高,伊利石、高岭石、绿泥石分布在深层更多;德顺地区盐渍土原生矿物浅层为74%,深层为80%,粘土矿物中伊蒙混层为主要成分,各矿物分布规律与通榆地区相似;舍力地区盐渍土原生矿物约占85%,深浅层差异性不大,粘土矿物中伊蒙混层为主要成分,矿物分布规律与其它两个研究区相反,但变化量小于其它两个取样点中粘土矿物变化量。各取样点的微观结构大致为孔隙率大,孔隙数量较多,形状较细小,大孔隙之间的连通性不好,粘土矿物多呈片状结构,分布杂乱无序。孔隙和结构单元体在同一取样点内深浅层差异性较大,不同取样点之间也无明显的变化规律。(3)获得了各取样点盐渍土的力学特性并根据试验结果构建力学模型。各取样点通过高压固结试验结果可以将其定义为高压缩性土;通榆盐渍土在不同深度上所表现出的抗压强度差异性较小;德顺、舍力盐渍土抗压强度在空间上的纵向规律表现为浅层土的抗压强度大于深层土的抗压强度。各取样点盐渍土通过三轴试验进行抗剪特性的研究,结果表明三个研究区中德顺地区盐渍土强度最大,舍力地区强度次之,通榆地区强度最小;对于同一取样点抗剪强度在纵向上表现出的规律为浅层小于深层。基于扰动状态模型理论,通过定义不同的扰动因子来实现对剪切扰动状态模型和体变扰动状态模型的建立,将模型模拟曲线与三轴试验结果曲线对比后,模型曲线基本上能够展现出白城地区盐渍土的本构变化规律和特征。
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