[发明专利]一种确定粗颗粒硫酸钠盐渍土溶陷系数的方法

说明书

本发明属于工程地质技术领域，公开了一种确定粗颗粒硫酸钠盐渍土溶陷系数的方法，包括以下步骤：S01：采集粗颗粒硫酸钠盐渍土区域土壤样本的粒径分布数据和硫酸钠质量含量数据；S02：根据步骤S01中粒径分布数据计算该区域土壤样本的级配粒径指标；S03：根据步骤S02中土壤样本的级配粒径指标和步骤S01中硫酸钠含量数据计算土壤样本的溶陷系数。本发明通过将不同级配粒径指标和不同硫酸钠含量的土样进行正交实验，得出粗颗粒硫酸钠盐渍土计算方法，并得出土样的溶陷系数预测值，达到了为铁路设计提供简易的判别方式、并降低成本的目的。因此，本发明值得推广使用。

技术领域

本发明属于工程地质技术领域，具体涉及一种确定粗颗粒硫酸钠盐渍土溶陷系数的方法。

背景技术

工程中，一般把易溶盐大于或等于0.3％且小于20％且具有溶陷或盐胀特性的土定义为盐渍土，一般认为是岩石在风化作用下，水流将土体中易溶盐溶解后，随水渗透到地下水中，然后在土体孔隙的毛细作用下上升至地层表面或表层附近，经蒸发后水中易溶盐与土中水结晶析出滞留在地层表面而形成的。

盐渍土地基土体中的结晶盐，起土颗粒骨架作用，遇水会使土中部分或全部结晶盐溶解，强度降低。盐渍土的溶陷性是指在自重压力或附加压力作用下受水浸湿时所产生的变形现象，主要分为两种状况：一是浸水中的溶陷变形；二是潜蚀变形。因此在铁路设计阶段有必要对沿线盐渍土地基做出溶陷性评价。随着高速铁路等基础设施在盐渍土地区的不断建设，现行的盐渍土地区路基规范已不能满足高铁的施工运行要求，遇到了很多实际问题，急需提出解决方案。

发明内容

本发明目的在于提供一种确定粗颗粒硫酸钠盐渍土溶陷系数的方法，旨在解决实现对硫酸钠盐渍土溶陷系数的预测，为高速铁路设计提供一个简便易行的判别方法，降低设计成本。

本发明所采用的技术方案为：

一种确定粗颗粒硫酸钠盐渍土溶陷系数的方法，具体包括以下步骤：

S01：采集粗颗粒硫酸钠盐渍土区域土壤样本的粒径分布数据和硫酸钠质量含量数据；

S02：根据步骤S01中粒径分布数据计算该区域土壤样本的级配粒径指标；

S03：根据步骤S02中土壤样本的级配粒径指标和步骤S01中硫酸钠含量数据计算土壤样本的溶陷系数。

在上述步骤S01中，将硫酸钠盐渍土区域的土壤样本过筛，筛孔由大到小排列，对筛分出的不同粒径分别进行称重，将分别称重的质量除以样本总质量，即可得出粒径分布数据。取硫酸钠盐渍土区域土壤样本，按照土工试验规范中测定硫酸根和钠离子的方法，将一定质量样本溶于水，通过实验方法测定溶液中的硫酸根离子和钠离子，得出硫酸钠质量后除以土样的质量即可得出硫酸钠含量。

进一步的，级配粒径指标等于A与B的比值，A为土壤样本中粒径d＞5mm的粗颗粒硫酸钠质量含量百分比，B为土壤样本中粒径d＜5mm的粗颗粒硫酸钠质量含量百分比，所述步骤S02中级配粒径指标即为粗颗粒硫酸钠中级配粗、细料比。

再进一步，所述的级配粒径指标包括五个优选值，优选值分别为0.25、0.429、1、2.33和4。

再进一步，所述步骤S03中根据下列方式计算溶陷系数：

其中：X为硫酸钠的质量含量(％)，Y为溶陷系数。

当级配粒径指标为优选值时，直接将硫酸钠的质量含量带入计算式求取溶陷系数。

再进一步，为了确定更大范围级配粒径指标对应的溶陷系数，若级配粒径指标属于0.25～0.429、0.429～1、1～2.33、2.33～4，则对应的溶陷系数根据该级配粒径指标所在指标范围，采用内插法确定得出。一般情况采用线性内插的方式确定。

本发明的有益效果为：