黃泛鹽漬土地區(qū)路基水鹽遷移及隔斷技術研究.pdf

1、黃泛鹽漬土地區(qū)地下水礦化度高且埋深較淺,水分和鹽分在毛細作用下的遷移導致新填筑的非鹽漬土路基發(fā)生次生鹽漬化,致使路基易發(fā)生溶蝕、鹽脹和凍脹等病害,嚴重影響道路的穩(wěn)定性和耐久性。本文通過填筑粉土路基模型以及豎管試驗對不同地下水埋深及礦化度條件下路基內水分和鹽分的遷移及聚集規(guī)律進行試驗研究,并通過對Richards方程和溶質運移方程的耦合求解探討路基水鹽運移的影響因素及土工布隔斷效果。試驗及數(shù)值模擬結果表明:
　　(1)發(fā)達的毛細管通

2、道、水分的運動、鹽分的存在以及蒸發(fā)作用構成了水鹽遷移和聚集的必要條件。受毛細水作用和蒸發(fā)作用影響的邊坡以及路基頂部成為聚鹽的主要區(qū)域,該區(qū)域的含鹽量是路基內部含鹽量的二到四倍,鹽分主要以固體結晶的形式存在。因此,這些區(qū)域也是鹽漬土地區(qū)路基處治的關鍵位置。
　　(2)地下水埋深深度、礦化度以及蒸發(fā)強度對路基水分和鹽分的運移以及分布具有重要影響。隨著地下水埋深深度的增加,離地表相同高度處的含水率和含鹽量呈現(xiàn)減小的趨勢;在地下水礦化度為

3、15g/L的條件下,要使豎管頂部及路基邊坡不產(chǎn)生聚鹽,地下水最小埋深深度為290cm,該深度即為地下水臨界深度。隨著地下水礦化度的增加,含水率呈現(xiàn)先增大后不變的趨勢,含鹽量始終呈現(xiàn)增大趨勢,且含鹽量與地下水礦化度的線性關系顯著。蒸發(fā)強度的增大,可以使得邊坡處聚鹽量急劇增加,且聚鹽深度增大。
　　(3)使用多場耦合軟件COMSOLMultiphysics對水分運動方程和鹽分運動方程進行聯(lián)合求解,所得的數(shù)值模擬結果在水分分布和鹽分聚集

4、規(guī)律方面與室內試驗結果的分布規(guī)律一致。隔斷處治方案的模擬結果表明,局部隔斷的處治方案能夠有效減小邊坡的聚鹽濃度。在地下水埋深較深且路基設計高度較高的地區(qū),可以在基底采用局部隔斷的處治方案對路基進行隔斷處治。在地下水埋深較淺、礦化度高且路堤較矮的情況下,在路基內部應采用全隔斷的處治措施,并需加強坡腳處治。
　　依托濱德高速公路工程,基于地下水文條件以及路基水分分布和鹽分遷移、聚集特點,有針對性地提出黃泛鹽漬土地區(qū)路基隔斷處治方案,從