寒冷地区硫酸盐渍土路基沥青混凝土路面盐胀-冻胀变形破坏机理与综合防治体系研究

硫酸钠盐的盐胀特性是硫酸盐渍土道路发生盐胀变形的直接原因，深入研究其盐胀变形机理对有效防治盐渍土道路盐胀变形工程灾害具有十分重要的意义。本项目是在我们前期研究工作证明寒冷地区硫酸盐渍土道路沥青混凝土路面的变形破坏主要是硫酸钠盐渍土盐胀变形和冻胀变形共同作用的结果，路基水-盐-温环境和路基的疏水控盐效果对路基的盐胀-冻胀变形破坏起到了决定性作用的基础上，以新疆南疆处于盐渍土盐胀-冻胀灾害区域的阿拉尔市、图木舒克市的城市道路及周边等级公路为研究对象，对其盐胀-冻胀变形破坏机理和盐胀-冻胀变形与路基水-盐-温环境及路基疏水控盐效果的相互关系进行研究；以期总结提出寒冷地区硫酸盐渍土道路盐胀-冻胀变形综合防治的原则、防治步骤和工程措施，为新型抗盐-冻胀变形路基结构的设计研究做基础。

新疆是我国盐渍土面积分布最大的省份，新疆盐渍土南疆分布面积最大，盐分以硫酸盐和氯化物盐为主。盐渍土道路主要病害类型：硫酸盐渍土盐胀变形和氯盐渍土溶陷变形，季节性冻融环境冻胀-融陷变形，盐渍土水盐侵蚀和干湿循环作用对混凝土构件和金属构件的侵蚀损伤破坏，以上病害在路基结构破坏中具有综合性体现。.项目开展了盐渍土道路盐胀-冻胀变形破坏特征调查研究和南疆盐渍土区域分布特性及其成因研究；通过实验探索研究盐渍土路基盐胀-冻胀变形破坏机理；依托盐渍土病害道路改建工程，对盐渍土路基填筑层疏水排盐效果和盐胀-冻胀变形破坏影响因子建立模型开展实验研究；针对南疆阿拉尔市城市道路、阿塔公路改建工程中的盐胀-冻胀变形病害问题，开展了盐渍土路基盐胀-冻胀变形评价系统研究；系统地开展了盐渍土道路盐胀-冻胀变形综合防治原则、防治步骤和工程防治措施等工程应用研究。研究工作取得了以下主要研究结果：.（1）新疆南疆地区盐渍土的分布规律在区域上具相似性，受区域地形地貌及地下水分布差异影响，表现出明显区域分异性，盐分组成具有区域差异。研究表明：喀什、库尔勒区域盐渍土含盐性质较为一致，以氯盐渍土为主；阿克苏、和田区域盐渍土则以亚氯盐渍土为主。.（2）盐渍土路基结构盐胀-冻胀变形机理验证性实验研究初步结果表明：南疆阿拉尔市病害道路路基结构中水泥土稳定基层受滞留于U形防水隔断层中的盐渍土水盐侵蚀与干湿循环作用而发生损伤破坏，在季节性温度和水盐迁移积聚效应产生的盐胀-冻胀作用下变形加剧，使路基结构失效破坏。.（3）硫酸盐水盐侵蚀及干湿循环作用对水泥土稳定基层的损伤破坏效应要大于硫酸盐盐胀-冻胀变形破坏效应；硫酸盐水盐侵蚀及干湿循环作用和盐胀-冻胀循环作用使路基结构中沥青混合料面层的稳定度下降流值增大，随硫酸盐含量增大沥青混合料面层的稳定度越低流值越大。.（4）研究设计了 “侧隔下疏”型疏水排盐路基结构设计方案，可有效解决路基结构盐胀-冻胀变形问题，在阿拉尔市道路改建工程中得到推广应用，防止道路两侧绿化带水盐入渗迁移和浸入路基中的水盐排出有明显预防效果。.（5）依托阿拉尔市城市道路改建工程，设计开发了新疆盐渍土路基盐胀-冻胀变形评价分析软件，研究提出盐渍土道路盐胀-冻胀变形综合防治原则、防治步骤和工程防治措施，对阿拉尔市及南疆盐渍土地区道路盐胀-冻胀灾害的防治和病害道路的改建具有重要的工程应用价值和社会经济效益。