察尔汗岩盐路基细观溶蚀试验及其病害防治措施研究

【摘要】K720+500～K752+680段青藏铁路线穿越了察尔汗盐湖,盐湖地区的铁路直接以饱含卤水的岩盐地层作为路基基底,长达三十余公里,被称为“万丈盐桥”。这是我国铁路首次尝试以岩盐作为路基填料,成为我国铁路建设史上的一大创举。岩盐的主要成分是氯化钠,具有易溶于水、吸湿等显著特性,遭遇淡水或低矿化度卤水时极易发生岩盐盐溶现象,造成路基溶蚀破坏,以至影响铁路行车安全。察尔汗地区岩盐具有溶陷性、腐蚀性等不良工程特性。近年来,受盐湖地区异常气候影响,铁路附近达布逊湖等湖面迅速扩大,低矿化度湖水向盐湖路基渗流、漫溢；再者,钾肥的大量开采造成卤水水位降低,为低矿化度卤水横穿铁路路基提供了通道,造成以盐溶为主的盐湖路基坡面开裂、路基坡脚塌陷等工程病害,从而直接影响岩盐路基的稳定性。本文针对察尔汗岩盐路基盐溶病害做了一系列的现场与室内试验,分析不同矿化度卤水对岩盐路基的溶蚀影响,总结路基溶陷机理及影响因素,并借助计算机层析成像技术(CT技术)对溶蚀作用下岩盐的内部细观结构变化进行了扫描分析,着重研究了不同矿化度卤水对岩盐细观溶蚀的影响以及岩盐内部结构微裂隙的衍生与修复等,并基于CT数描述了岩盐的结构损伤参数,定性分析了岩盐内部物质迁入修复与溶蚀损伤,为提出岩盐路基溶蚀病害防治措施提供了试验依据。在此基础上对察尔汗岩盐路基进行了地质雷达检测和挖探勘察,着重调查了卤水矿化度的变化与路基沉降变形,并采用ADIAN有限元软件模拟湖水对路基两侧的影响。针对不同程度的路基盐溶病害,提出路基病害的防治措施,如设置多处自流排水井、蒸发池,以及在路基两侧埋设隔水板并对现有溶蚀孔洞进行灌注注浆封堵,以达到拦堵路基两侧卤水入渗的目的,从而实现对察尔汗盐湖地区路基盐溶病害的综合治理,为盐湖地区铁路路基长期稳定性提供了保障。
【作者】刘彦东；
【导师】董建华；
【作者基本信息】兰州理工大学，岩土工程，2014，硕士
【关键词】岩盐路基；盐溶；CT；ADINA；防治措施；

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