特殊环境条件下桂北岩溶区红粘土水土作用研究

水土相互作用，可导致土体工程性质发生变化，水土作用具有区域性特点。桂北岩溶区红粘土有着独特的成因、成分和结构，关于此类"特殊性土"与水相互作用的研究，目前还是空白。在水土作用后对土渗透性、胀缩性的影响以及地下水的水动力条件变化对红粘土性质的影响方面国内研究很少。本项目通过设计不同酸碱度、温度、干湿交替条件下的水作用红粘土试样，进行土工试验和测试，对比地下水作用前、后的试验测试结果，总结分析其变化规律；模拟不同结构特征的红粘土地基，进行渗透破坏试验。可以得到在不同环境条件下，地下水对桂北红粘土物理性质、力学性质、胀缩性、渗透性、压实性和成分结构等的影响变化规律，以及不同水动力条件下，红粘土地基产生渗透变形、土洞扩展破坏的条件、扩展速度和破坏规律。本研究能够为岩溶区红粘土地基基础设计、地基加固处理、路基填料选择，提供科学理论依据，同时对岩溶地基稳定性评价和岩溶地质灾害预防具有重要的意义。

桂北岩溶区红粘土有着独特的成因、成分和结构, 针对此类"特殊性土"与水相互作用进行研究具有重要的意义。.研究并发现了不同pH值作用下对红粘土物理性质及力学性质的影响规律。研究了不同 pH 值条件干湿循环作用下，Fe(NO3)3和Al(NO3)3溶液、Fe2O3、Al2O3和CaO粉末、氯化钠溶液和氯化钙溶液对红粘土胀缩性的影响，并发现了相应的影响规律。得到了在不同pH值溶液、Fe(NO3)3、Al(NO3)3、氯化钠溶液和氯化钙溶液、干湿循环作用条件对红粘土压缩系数α和压缩模量Es的影响因素及规律。.研究了氯化钾、氯化钠、氯化铝、硝酸铝、硫酸铁、硝酸铁、硝酸铜、硝酸锌、硫酸铜、硫酸锌、乙酸、富里酸、胡敏酸、盐酸等化学溶液对桂林红粘土物理性质的影响。.进行了水土作用对桂林重塑红粘土的性质和微观结构的影响试验，发现了氯化钠溶液和氯化钙溶液对桂林重塑红粘土抗剪强度、压缩变形、液塑限、胀缩性、微观结构的影响，得到了对桂林重塑红粘土自身的物理力学性质以及微观结构的影响规律及机理。.研究了不同条件下桂林红粘土经改良作用后的工程性质和微观结构。通过扫描电镜以及能谱分析实验，从微观物理结构和化学成分的角度分析养护龄期、水泥掺量以及不同添加剂等因素对水泥红粘土宏观力学性质的影响，探讨了其作用机理。研究了水泥掺量和养护时间对桂林红粘土的改良效果，通过剪切试验、液塑限联合测定法等室内试验进行了定量分析。.对水土作用诱发桂林岩溶地面塌陷进行了研究，得到了地下水引发的岩溶地面塌陷、地表水引发的岩溶地面塌陷、土洞扩展引发的岩溶地面塌陷的条件以及影响条件。建立红粘土地基岩溶塌陷计算模型，得到潜蚀起始时的临界水力梯度， 根据桂林漓江Ⅰ级阶地典型岩溶地基研究，临界水力梯度 ，相比于太沙基临界水力梯度具有更好的准确性。.基于工程实例的基础上，研究了地下水对广西岩溶地区的崩塌、滑坡的影响条件及机理，建立了评价计算模型，提出了相应的治理措施及技术方法。.通过该项目的研究，共发表论文24篇，其中核心期刊15篇、EI收录论文8篇（含6篇中文核心期刊），出版著作2部（申请人为第一作者）。共培养毕业硕士生6人、在读硕士生4人、在读博士生1人。.本研究能够为岩溶区红粘土地基基础设计、地基加固处理、路基填料选择，提供科学理论依据，同时对岩溶地基稳定性评价和岩溶地质灾害预防具有重要的意义。