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user: 2. 改良盐渍土的特性研究 2.1. 改良后盐渍土的强度特性研究 循环往复的季节性冻融以及较大的昼夜温差均会导致盐渍土发生盐胀，已有对硫酸盐渍土盐胀特性所做的研究大多是基于变温条件(单次降温、单次升温、多次冻融循环等)下的盐胀模拟试验以及改良后盐渍土的强度特性研究 [ 13 ] - [ 20 ] 。Sherwood (1993)等 [ 21 ] 通过研究认为，硅粉和钙粉在稳定土时的反应完全发生在第一次干湿循环时，并且硅粉和钙粉的掺入可以使土体强度更大，脆性更大。Rao (2000)等 [ 22 ] 则通过研究认为，干湿循环现象可以导致土的膨胀变形，这或许会进而影响到建筑地基，排水沟渠等等。Konrad (2009)等 [ 23 ] 认为在反复冻融循环下会破坏土体结构。Zaimoglu (2010)等 [ 24 ] 的研究还认为在冻融循环条件下，土的无侧限抗压强度随着纤维掺量的增加而增大。Olgun (2013)等 [ 25 ] 认为土体在冻融循环下的耐久性取决于稳定该土的掺和物。白江平(2014)等 [ 26 ] 在水泥改良盐渍土的力学性能研究中，通过掺入不同掺量的水泥对盐渍土进行改良，测试改良前后盐渍土的黏聚力、内摩擦角、无侧限抗压强度以及抗压回弹模量，发现了水泥的掺入能够使改良盐渍土的7 d抗压强度和抗压回弹模量大幅度提高，盐渍土抵抗外部荷载以及变形能力逐渐增加；当盐渍土中水泥掺量为4%时，黏聚力、内摩擦角、无侧限抗压强度以及抗压回弹模量的增大幅度均最为明显。总体来说，改良后的盐渍土的强度均有不同程度的提升，基本满足使用强度需求。李宏波(2015)等 [ 27 ] 在粉煤灰固化超盐渍土的抗剪强度及耐久性的相关研究中，通过三轴试验，研究7 d和28 d龄期压实系数为90%、93%、96%固化盐渍土的抗剪强度，发现同掺量粉煤灰超盐渍土，随着压实度的增加，其抗剪强度指标均有增强的趋势；定性观察分析365 d龄期的固化超盐渍土的耐久性，认为在实际工程中利用粉煤灰固化超盐渍土时，建议粉煤灰掺量控制在10％~15％；在利用粉煤灰改良固化超盐渍土时，应慎重考虑其耐久性。吕擎峰(2016)等 [ 28 ] 在水玻璃固化硫酸盐渍土强度特性及固化机制研究中，通过无侧限抗压强度试验、X射线衍射试验、化学成分分析和扫描电镜试验研究了石灰粉、煤灰、水玻璃联合固化硫酸盐渍土的强度特征，认为水玻璃具有良好的盐渍土改性效果。当石灰含量小于8%时，石灰粉、煤灰、水玻璃联合固化土的抗压和抗剪强度较石灰粉、煤灰固化土有大幅度提升，随水玻璃浓度的增加，固化土的强度几乎呈线性增长；水玻璃的碱激发粉煤灰作用和水玻璃与盐渍土化学成分的吸附作用生成的凝胶的填充和包裹作用将固化盐渍土黏结成为一个紧密的空间网状整体结构，使得土体强度得以提高。张卫兵(2018)等 [ 29 ] 通过对冻融(变温)条件下硫酸盐渍土的强度特性的研究，发现对于硫酸盐渍土的抗剪强度参数黏聚力c，含水率与冻融次数影响极显著，压实度及含盐量影响显著，对内摩擦角，冻融次数影响一般，其他因素影响不显著。通过国内外专家对改良后盐渍土强度的试验研究，取得了较为丰硕的成果，使得盐渍土的强度问题得到了不同程度的改善。 2.2. 盐渍土的盐胀抑制机理研究 由于季节性因素，中国西北局部地区，降雨季节性鲜明，导致土体的干湿循环加剧，使盐渍土的腐蚀、盐胀、盐溶等工程特性更加显著，进而影响到工程建设。因此仍需探索盐渍土的盐胀盐溶等特性的抑制机理，从而达到提高改良盐渍土的工程特性，加快盐渍土地区的工程建设的目的。Chen (1988)等 [ 30 ] 认为，改良土的膨胀特性的方法主要有化学改良剂、多次干湿循环后再击实、土体换填、含水率控制以及超荷加载等。最近，一些学者研究了干湿循环对于土体的膨胀特性研究。Basma (1996)等 [ 31 ] 认为当土体发生干湿循环时，反复烘干到初始含水率后他们的膨胀能力减弱。硫酸盐渍土在单次降温下的盐胀率均高于含水率单次递减下的盐胀率，但随着含盐量的升高，含水率递减条件下的硫酸盐渍土亦表现出很强的盐胀性，且两种试验条件下的盐胀率差值趋于一常数。李斌(1998)等 [ 32 ] 通过硫酸盐渍土多次冻融循环试验，认为砂类亚硫酸盐渍土常呈现架空的点接触或胶结接触，具有不稳定的结构性，土体的孔隙度较大，盐胀过程中盐渍土结晶膨胀不仅填充了砂类亚硫酸盐渍土之间的孔隙，而且还破坏了其土体结构。包卫星(2016)等 [ 33 ] 通过对路用砂类盐渍土盐胀及融陷特性试验研究，发现砂类亚硫酸盐渍土比砂类硫酸盐渍土的盐胀起胀温度和敏感温度区间低约5℃；对于4类硫酸盐渍土，含盐量不大于1%时，盐胀率小于1.5%；对于砂类亚硫酸盐渍土，含盐量小于2.3%~2.5%时，盐胀率小1%；在冻融循环作用下，砂类亚硫酸盐渍土具有较强的融(溶)陷特性；路面容许变形量取2 cm，下路堤填筑厚度为2.0 m时，砂类硫酸盐渍土的含盐量极限值为1.0%，砂类亚硫酸盐渍土的含盐量极限值为2.3%。姜宇波(2016)等 [ 34 ] 在四种因素对纤维加筋盐渍土抗压性能的影响的研究中，通过对聚丙烯纤维加筋土的无侧限抗压试验，发现了对纤维加筋土抗压性能影响程度的大小依次为含水率、干密度、质量加筋率、加筋长度。进行盐渍土的加筋处置施工时，在优先保证土的含水率和干密度的条件下，可以适当地改变加筋长度和质量加筋率，加筋长19 mm、质量加筋率0.2%为最适宜的加筋条件。张莎莎(2018)等 [ 35 ] 在火山灰改良粗粒硫酸盐渍土路基填料及其作用机理研究中，针对硫酸钠含量为2%的砾砂类硫酸盐渍土，开展了在不同石灰配比、石灰+火山灰配比工况下的击实试验、盐胀试验、溶陷试验、无侧限抗压强度试验。在此基础上，分析其改良机理和微观特性，认为采用石灰掺量高于11%时或采用石灰+火山灰不少于15%时，改良后土体的盐胀和溶陷变形率均小于1%，7天饱和无侧限抗压强度均不小于0.35 MPa。并且通过分析得到主要有如下五种作用机理存在：1) 石灰改良盐渍土原理。在盐渍土中加入熟石灰，会产生一系列物理化学反应，主要包括生成微溶盐硫酸钙、离子交换作用、氢氧化钙的结晶反应、火山灰作用和氢氧化钙的碳酸化作用；2) 生成石膏结晶。当盐渍土中含有硫酸根离子较多，土中硫酸根离子与石灰水解出的钙离子发生反应，生成硫酸钙，硫酸钙微溶于水，具有良好的强度，能减少盐渍土中游离硫酸根离子含量，减小盐渍土盐胀变形和溶陷变形；3) 离子交换作用。石灰在水中部分离解产生的Ca 2+ 、Mg 2+ 等高价阳离子，吸附能力强，会把土层中一价的Na + 和K + 置换出来。离子交换反应导致集聚和凝结，这个过程是改良盐渍土初期强度的主要原因；4) 氢氧化钙的结晶反应。土中的氢氧化钙受土中的水、矿物成分及孔隙气体的影响，绝大部分不会产生离解，而是会吸收水分形成含水晶格。氢氧化钙的结晶反应会使生成的晶体相互连接，土颗粒也由于胶结力的作用凝聚成一个整体，从而改善盐渍土的强度，水稳定性也得到提高；5) 火山灰作用石灰中氢氧化钙离解出的OH − ，给土体提供了碱性环境。盐渍土中硅铝矿物在水的作用下，与氢氧化钙发生反应，生成水化硅酸钙(CSH)和水化铝酸钙(CAH)，从而抑制了盐胀反应。文桃(2018)等 [ 36 ] 进行了恒温且含水率单次递减条件下盐胀特性的研究，认为含盐量升高时，起胀温度区间逐渐升高，盐胀敏感温度区间的区间逐渐扩大。在含水率单次递减的试验条件下，硫酸盐渍土的起胀含盐量约为1.2%。当硫酸盐渍土的含盐量 < 1.2%时，土体发生干缩。含盐量 ≥ 1.2%时，土体发生膨胀，且盐胀率与含盐量近似呈线性增大规律。目前已有一些针对盐渍土盐胀机理的研究，基本上在满足使用需求的范围内，使人们认识到了盐渍土的盐胀抑制机理，为工程建设提供了较为有效的指导。 2.3. 不同改良剂稳定盐渍土的特性研究 国内外学者对改良盐渍土的工程特性已经做了大量研究 [ 37 ] ，但是对改良盐渍土的物理力学性质的研究仍处于不断探索阶段。柴寿喜(2005)等 [ 38 ] 通过进行氯盐含盐量对石灰固化滨海盐渍土力学强度、物理及水理性质影响的试验研究，发现了随着含盐量的增加，石灰固化滨海盐渍土的无侧限抗压强度和抗剪强度均降低，盐分不断结晶导致粗大颗粒越来越多，总比表面积越来越小，吸附水膜较薄，总体上导致液限、塑限和塑性指数越来越低，土悬液的电导率随固化土含盐量的增加在同步增加，氯盐没有参与石灰的固化反应。Atis (2005)等 [ 39 ] 认为尽管硅粉是一种工业应用的废料，但它由于自身的活性和高火山灰特性，已经变成了一种最具价值的副产物，可以用来提升盐渍土的强度，改善盐胀。Kameib (2009)等 [ 40 ] 认为，试验土随着硅粉掺量的提高，CEC和SSA值减小并且PH值增加，液限和塑性指数也随之减小；塑限随着增加的硅粉掺量而提高；在同样的击实条件下，持续增加硅粉，将导致最大干重度减小，最佳含水率增加；连杰(2012)等 [ 41 ] 通过石灰水泥改良硫酸盐渍土盐胀特性的研究，认为对于中硫酸盐渍土(硫酸钠含量1%)可选取石灰6%、水泥6%作为中硫酸盐渍土的改良材料对于强硫酸盐渍土(硫酸钠含量2%)，可选取石灰6%、水泥9%作为中硫酸盐渍土的改良材料对于过硫酸盐渍土(硫酸钠含量4%)，可选取石灰6%、水泥9%，作为过硫酸盐渍土的改良材料。屈波(2013)等 [ 42 ] 在硫酸盐渍土盐胀的抑制措施研究中，通过氯化钠和氯化钙对硫酸盐渍土进行改良试验，发现了氯离子对硫酸盐渍土的盐胀性有较好的抑制效果，并当Cl － / SO 4 2 − 为4~6时，效果最为明显；当氯化钙掺量较低时，氯化钙对硫酸盐渍土的盐胀具有双重抑制效果，但当氯化钙掺量较高时，由于氯化钙和硫酸钙的吸水膨胀，抑制效果会有一定程度的减弱。谢玉洁(2018)等 [ 43 ] 通过采用简单易行的直剪试验，研究了其抗剪强度最大时对应的最佳含盐量以及在多种不同固定含盐量下的最佳含碱量。发现在不加生石灰情况下，添加一定硫酸盐能够提高盐渍土的抗剪强度，其最佳含盐量为1%不同固定含盐量下添加生石灰，其抗剪强度増大且抗剪强度最大时各最优含碱量不同；其最佳组合为含盐量为1%时碱含量为4%，含盐量为5%时碱含量为8%。张佳兴(2018)等 [ 44 ] 通过利用自主研发的抗盐胀固化剂与水泥复配对盐渍土进行改良，探讨含盐量和固化剂对固化土膨胀性与力学性能的影响，认为在中盐渍土加固中，低掺量抑制膨胀性强；强盐渍土中，高掺量抑制膨胀率强。通过盐溶液稳定性试验和冻融试验对膨胀特性进行了研究，认为固化剂能够有效提高加固土的抗膨胀性，降低强度的损失率；在抗冻稳定性上，对冻胀有一定抑制作用，而对强度的稳定作用一般，表现为温度相应“迟滞”。Alik等 [ 45 ] 认为同时掺加烧石膏和粉煤灰可以明显提高稳定土的强度和耐久性，而只掺加粉煤灰对强度的提升有不利的影响。无侧限抗压强度随着烧石膏和粉煤灰的含量的提升而提升。吕擎峰(2018)等人 [ 46 ] 通过含盐量对固化硫酸盐渍土抗压强度的影响的研究，认为含盐量在0.3%~5.0%范围内，不同石灰粉煤灰固化硫酸盐渍土的强度随含盐量的增加先增大后减小，峰值强度对应的含盐量是1.8%；同一含盐量时，当含盐量低于2.8%时，固化土强度随石灰粉煤灰含量的增加先增大后减小，当含盐量高于2.8%时，固化土强度随石灰粉煤灰的含量的增大而增大。张朝晖(2018)等 [ 47 ] 研究了石灰粉煤灰水泥改良高速公路盐渍土地区路基地基的改良，认为掺加石灰粉煤灰水泥可以使高速公路路基地基满足强度要求，达到良好的效果。砂类硫酸盐及亚硫酸盐渍土广泛分布于中国西部地区，研究其作为路堤填料的可用性，可充分利用当地资源和节约建设资金。通过对不同改良剂稳定硫酸盐渍土的各类研究，基本认识到了盐渍土在改良剂作用下的强度参数及各类指标变化。