科技论坛
硫酸盐渍化风积沙盐胀单因素影响研究
张磊
（陕西交通职业技术学院，陕西西安710018）
· 25 -
要：通过试验，获得硫酸盐渍化风积沙的盐帐率根据含水量、硫酸盐含量、干容重等三方面因素而变化的计算公式,并逐个分析硫
酸盐渍化风积沙盐账的单方面因素作用规律，含水量、含盐量以千客重三图素会在一定范国对盐账有不同程度的促进作用，但也会在一定的范围中对盐账产生抑制。
关键词：盐胀率；硫酸盐渍化风积沙；单固素 1硫酸盐渍化风积沙盐胀率计算公式的提出
随着我国西部交通的发展，交通建设的重点逐渐向西北部发展，而盐遗土地区在西北地区来说占有很大比例，因此对于大西北中所有的粗颗粒硫酸盐渍土的研究就有了迫切的需要，本文以硫酸盐渍化的风积沙作为试验原材，利用二次正交回归原理进行试验设计，同时根据在试验时所获数据对其盐胀特性进行研究，最终得出硫酸盐渍化风积沙的含水量、含盐量以及初始干容重对于盐胀率的影响的二次正交回归公式如下：
Y=2.693+0.879X,+0.650X,+0.070X,+0.368X,X*+0.232X,X+ 0.070X,X,1.128X0.624X,0.017X,
相关系数R=0.94
式中：Y-
补胀率：X
一含水量：x
一含盐量;X
(1)
初始于
容重。在使用本公式时，注意X，（i=1，2，3)，是无量纲的量，该量将各因素实际的Z,值按式X,=(Z-Za）/△i换算成与X值相应后,才能代人到公式中去计算出相对应的盐胀率数值。在公式中的Z:三(Z：+ Z)2,△i=(Ze-Zai)/其中Z,Z:为第i个因子的上下界(变化范围)Z；为第:个因子上下界的平均值；；是第:个固素所其有的变化区间；另外，依据二次正交设计去确定(在本文采用1.215)。
2盐胀率单因素影响规律研究
各个因素对于试验盐胀都具有影响作用，分别对各因素进行研究对盐胀机理整体研究具有重要意义
2.1盐账率随含水量的变化规律
2.1.1盐胀率随含水量的增加规律。令二次正交回归方程式中的 X=X=0得
Y = -1.128.X; + 0.879.X, + 2.693
(2)
其图形如图1所示。由图1可知，盐胀率会随含水率增大而增大，并且在达到最大值后逐渐降低，主要原因有：a土体中含水量大小不同会导致土体颗粒之间的内摩阻力发生变化，盐胀率则随之变化。h含水量的变化会使得土体颗粒之间的扩散双电层厚度变化，引发土体颗粒之间的吸引力发生变化，最终使得土体孔隙率变化，导致盐胀率发生变化。e含水量的变化会导致土体中含盐总量发生变化.溶解或析出总量发生变化，从而影响盐账总量变化
2.1.2起胀含水量。令式(2)中的Y=0,则解得X,=-1.532。将该值还原成为起胀含水量，代人即得：
Z1,=Z,= △ X,+ Z=4.527X,+5.5= 4.527 × 2.523+5.5=16.96(%)
即在除含水量外其它两因素为零水平时，含水量大于等于16.96%时，试样开始产生盐胀。如含盐量和初始干容重变化后,对应的起账含水量将会发生变化，则代入变化后的值，再令Y=0就能求得相对应的起账含水量
2.2盐账率随硫酸盐含量的变化规律。盐胀产生的主要原因是因为土体中硫酸钠结晶成为芒硝，致使土体体积局部发生大幅度增大，由此，土体中硫酸盐含量的变化会引起盐胀量的变化，既可以促进盐胀发生，也可以前弱盐胀程度。
2.2.1盐胀率与硫酸盐含量的关系。令式(2)中的X,与X,等于0,即
可得
Y =0.624.X + 0.650.X, + 2.693
(3)
根据式(3)可绘出图2。由图可看出盐胀率随含盐量变化规律，当其他因素水平确定时，可有三种情况：a盐胀率随含盐量上升而较迅速变大。该阶段是由于土体中含盐量加大之后会导致在温度降低时结晶出更多芒硝，体积急刷增大，盐胀增大。h盐胀率增加速度减慢，当含盐量到达某一值时.盐胀率达到极值。e.盐胀率会随含盐量增加而降低。主因是由于含盐量过大，在土体未成形时已经有盐分析出结晶，最终使得息
图1盐胀率随含水量变化规律图2盐胀率随硫酸盐含量变化规律
多中高病的 a
图3盐胀率随初始干容重变化规律
盐胀率下降
22.2起胀硫酸盐含量。将式(3)中的Y取值为0.可获得 0 = 0.624.x; + 0.650.X, + 2.693
计算可得X,=-0.631。还原起胀含盐量Z=Z=△X,+Zs=1. 646X,+2= 1.646 × (0.631)+2= 0.96(%)
最终可知，当其它因素水平为零水平时，含盐量取0.96%时即可发生盐胀，但当其它因素发生变化时起胀含盐量亦会发生变化。
23盐胀率随初始干容重的变化规律。土体初始干容重表征土体孔隙率的大小。土体中的孔原在一定程度上可吸收盐胀，而空障越大吸收能力越强，越小吸收能力越小，对盐胀的影响结果就显而易见了。（图3）
盐胀率与初始干容重的关系。再将式(1)中X,X,取值为0,可有
Y = - 0.017.x; + 0.070.X, + 2.693
(4)
由公式(4绘图可得在含水量及含盐量两个影响因素下，有如下规律显现：a初始干容重增大，孔隙率减小，盐账率迅速增大。b当干容重达到一定程度时，能够改变土体颗粒间的排列方式以及土体内聚力，这种情况说明在一定程度上高初始干容重能抑制盐胀发生。
3结论
a.盐胀率大小与论文所述因素之间为二次抛物线关系,论文所述三因素会对其产生促进作用，在一定情况下亦可抑制盐胀发生。h对各组数据分析可得，盐胀率大小会随各因素变化，皆存在临界值。临界初始干容重为18.77KN/mc.当其余固素为零水平时,起胀含水量为16.96% 起胀含盐量为0.96%起胀初始干容重为16.66KN/m3。但三者并非固定值这些数值会随别的因素变化而改变