[發明專利]一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法

在審

• 申請號: 201611132255.9
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106599444A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 姚占勇;畢玉峰;蔣紅光;李新蔚;趙慶;滕顯飛;于君彥
• 申請（專利權）人: 山東大學;山東省交通規劃設計院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，使用理查德方程耦合溶質運移方程進行計算，得出不隔斷情況和局部隔斷情況下非飽和土體路基的聚鹽規律，確定合理的隔斷長度。

2.如權利要求1所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)計算參數的確定：通過所需處置的鹽漬土路基用土的基本性質、ComsoL使用手冊及土壤水分特征曲線參數，確定數值模擬所需的計算參數；

2)構建不隔斷路基模型：使用二維軸對稱建模構建不隔斷路基模型；

3)不隔斷路基聚鹽規律的數值模擬：根據所需處置的鹽漬土路基的實際工況，輸入步驟1)確定的計算參數，進行COMSOL MuLtiphysics軟件數值模擬計算，得出該工況條件下不隔斷路基的聚鹽規律云圖；

4)分析確定局部隔斷長度：根據步驟3)得出的聚鹽規律云圖，得出路基內部和邊坡處形成鹽漬土的臨界高度線；為使路基鹽漬土臨界高度線低于公路路基設計規范中的當地路基凍深線，先初步擬定該工況條件下鹽漬土路基所需的局部隔斷長度；

5)構建局部隔斷路基模型；

6)局部隔斷路基聚鹽規律的數值模擬：進行COMSOL MuLtiphysics軟件數值模擬計算，得出該工況條件下局部隔斷路基的聚鹽規律云圖；

7)確定局部隔斷的長度：根據步驟6)獲得的聚鹽規律云圖，結合路基凍深線要求，判斷局部隔斷層長度是否滿足使用要求，若否，則改變局部隔斷層長度，重復步驟4)至步驟6)，直至局部隔斷層長度滿足使用要求；

8)將步驟7)確定的隔斷的長度用于相應工況條件下的工程施工。

3.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟3)中不隔斷路基的聚鹽規律和步驟6)中局部隔斷路基的聚鹽規律均使用流體流動物理場中多孔介質和地下水流方向下的理查德方程與化學物質傳遞物理場中的溶質運移方程進行計算。

4.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟1)中計算參數有飽和滲透系數K_s(m·d^-1)、飽和含水量θ_s、殘余含水量θ_r、模型參數a(m^-1)、模型參數n、模型參數m、最佳含水率ω、體積含水量θ、鹽分液相擴散系數D_l(m²/d)、鹽分縱向擴散系數、鹽分橫向擴散系數。

5.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟2)中不隔斷路基模型采用網格劃分，計算時間為90天。

6.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟3)中鹽漬土路基的實際工況包括路基高度、地下水深度、地下水礦化度和蒸發強度。

7.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟7)中需要判斷隔斷層長度是否滿足使用要求的判斷方法為：若路基鹽漬土臨界高度線高于路基設計規范要求的凍深線，則不滿足安全使用要求，應增加隔斷長度。

8.如權利要求2或7所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟7)中需要判斷隔斷層長度是否滿足使用要求的判斷方法為：若路基鹽漬土臨界高度線低于路基設計規范要求的凍深線，滿足安全使用要求；在滿足安全使用要求情況下，若要滿足工程最佳經濟性要求，則應減小隔斷長度，直至路基鹽漬土臨界高度線相切于路基設計規范要求的凍深線。

9.如權利要求2所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述步驟8)在工程施工時，對坡腳通過反包進行坡腳保護。

10.如權利要求9所述的一種鹽漬土路基上鹽分隔斷處置方法，其特征在于，所述坡腳保護的方法為：由坡腳沿邊坡向上鋪筑設定長度的復合土工膜，并反包設定長度的土工膜進入土中。