一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法技术

一种高盐盐渍土盐‑冻胀力确定方法，以科学合理勘察确定盐渍土区域高盐盐渍土盐‑冻胀力，符合实际工程勘察需要。包括以下步骤：通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ、含盐量s和高盐盐渍土的抗压强度Ec；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm、T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0；通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T；确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1；确定冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比wu2；通过以下式计算确定高盐盐渍土盐‑冻胀力σe：

【技术实现步骤摘要】
一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法
本专利技术涉及岩土工程
，特别涉及一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法。技术背景盐渍土是指不同程度的盐碱化土体的统称，在全世界干旱、半干旱地区及滨海区域广泛分布。盐渍土地基，特别是浅层盐渍土具有明显的盐-冻胀变形特性，这种工程特性极易导致工程建构筑物隆起开裂，对高速铁路而言，特别是高速无砟路基工程，盐渍土盐-冻胀力可能引发轨道不平顺性加剧，威胁列车高速安全运营。高盐盐渍土是指含盐量较高的盐渍土，其在降温过程中，结晶盐首先析出形成盐胀力，随着温度进一步降低，冻胀力也将逐步发挥，盐-冻胀力是引发高盐盐渍土隆起变形的主要因素。在高盐盐渍土区域开展高速铁路路基工程设计时，亟需勘察确定高盐盐渍土地基的盐-冻胀力，以便采取有效工程措施，消除或减弱高盐盐渍土地基的盐-冻胀变形。室内盐-冻胀试验确定盐渍土盐-冻胀力存在的弊端在于试验耗时长、仪器要求高、试验工作量大，不利于工程推广应用，且已有规范、文献、专利也极少提及高盐盐渍土盐-冻胀力的简易确定方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法，以科学合理勘察确定盐渍土区域高盐盐渍土盐-冻胀力，符合实际工程勘察需要。本专利技术解决上述技术所采用的技术方案如下：本专利技术提出一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法，包括以下步骤：(1)通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ及含盐量s；确定高盐盐渍土的抗压强度Ec，单位：kPa；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm，单位：℃；确定T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0；(2)通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T，单位：℃；(3)通过以下公式确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1：式中，wu1为结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比；M1为结晶盐析出时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.01～0.05℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；ζ为T＝Tf时高盐盐渍土的未相变含水比；(4)通过以下公式确定冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比wu2：式中，wu2为冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比；M2为冰水相变时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.03～0.10℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；(5)通过以下公式确定高盐盐渍土盐-冻胀力σe：式中，σe为高盐盐渍土盐-冻胀力，单位：kPa；s为高盐盐渍土含盐量，由步骤(1)确定；w为高盐盐渍土天然含水量，由步骤(1)确定；n为高盐盐渍土孔隙率，由步骤(1)确定；Ec为高盐盐渍土抗压强度，单位：kPa，由步骤(1)确定；υ为高盐盐渍土泊松比，由步骤(1)确定；wu1为结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比，由步骤(3)确定；wu2为冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比，由步骤(4)确定；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃。本专利技术的有益效果是，建立了一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法，能够有效克服室内试验确定高盐盐渍土盐-冻胀力存在的弊端，方便了盐渍土工程勘察，提升了高盐盐渍土盐-冻胀力确定速度，该方法实施流程清晰、操作简易快捷、可操作性较强，符合工程勘察需要。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进步说明。本专利技术的一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法，包括以下步骤：(1)通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ及含盐量s；确定高盐盐渍土的抗压强度Ec，单位：kPa；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm，单位：℃；确定T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0；(2)通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T，单位：℃；(3)通过以下公式确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1：式中，wu1为结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比；M1为结晶盐析出时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.01～0.05℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；ζ为T＝Tf时高盐盐渍土的未相变含水比；(4)通过以下公式确定冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比wu2：式中，wu2为冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比；M2为冰水相变时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.03～0.10℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；(5)通过以下公式确定高盐盐渍土盐-冻胀力σe：式中，σe为高盐盐渍土盐-冻胀力，单位：kPa；s为高盐盐渍土含盐量，由步骤(1)确定；w为高盐盐渍土天然含水量，由步骤(1)确定；n为高盐盐渍土孔隙率，由步骤(1)确定；Ec为高盐盐渍土抗压强度，单位：kPa，由步骤(1)确定；υ为高盐盐渍土泊松比，由步骤(1)确定；wu1为结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比，由步骤(3)确定；wu2为冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比，由步骤(4)确定；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃。所述步骤(1)～(5)中，高盐盐渍土为s/ω≥0.072的盐渍土。所述步骤(3)中，结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1为盐渍土未相变含水量与盐渍土天然含水量的比值。所述步骤(3)中，T＝Tf时高盐盐渍土的未相变含水比ζ＝w0/w。所述步骤(4)中，冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比wu2为盐渍土未冻含水量与盐渍土于T＝Tf时含水量的比值。实施例：某一高速铁路路基工程修建于盐渍土地基上，在铁路勘察期间，需确定盐渍土地基不同深度的盐-冻胀力，现采用本专利技术方法予以确定。具体步骤如下：(1)通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ及含盐量s；确定高盐盐渍土的抗压强度Ec，单位：kPa；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm，单位：℃；确定T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0，结果见表1、表2。由表2可知，s/ω＝0.641>0.072，故该盐渍土地基为高盐盐渍土。(2)通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T，单位：℃，结果见表1、表2。(3)通过以下公式确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1在计算时M1取0.03，高盐盐渍土wu1确定过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高盐盐渍土盐‑冻胀力确定方法，包括以下步骤：(1)通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ及含盐量s；确定高盐盐渍土的抗压强度Ec，单位：kPa；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm，单位：℃；确定T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0；(2)通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T，单位：℃；(3)通过以下公式确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1：

【技术特征摘要】
1.一种高盐盐渍土盐-冻胀力确定方法，包括以下步骤：(1)通过现场取样和室内土工试验，确定高盐盐渍土的天然含水量w、孔隙率n、泊松比υ及含盐量s；确定高盐盐渍土的抗压强度Ec，单位：kPa；确定高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度Tm，单位：℃；确定T＝Tf＝0℃时高盐盐渍土含水量w0；(2)通过现场原位测试，确定高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度T，单位：℃；(3)通过以下公式确定结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比wu1：式中，wu1为结晶盐析出时高盐盐渍土的未相变含水比；M1为结晶盐析出时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.01～0.05℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；ζ为T＝Tf时高盐盐渍土的未相变含水比；(4)通过以下公式确定冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比wu2：式中，wu2为冰水相变时高盐盐渍土的未冻含水比；M2为冰水相变时高盐盐渍土的孔隙分布特征参数，单位：℃-1，取0.03～0.10℃-1；T为高盐盐渍土在降温期间出现的最低温度，单位：℃，由步骤(2)确定；Tm为高盐盐渍土结晶盐初始析出时温度，单位：℃，由步骤(1)确定；Tf为常压下自由体积水的冻结温度，单位：℃，取0℃；(5)通过以下公式确定高盐盐渍土盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟志，李安洪，胡会星，谢毅，吴沛沛，郭在旭，张莎莎，刘刚，张林，李楚根，姚裕春，李宁，唐第甲，王雨佳，叶丹，雷洋，朱建辉，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51