第七届青年地学论坛

在国家“一带一路”、乡村振兴等战略背景下，黄土高原地区迎来大量基础设施建设。其中不乏各类填方挖方工程。降水量和气候变化均会对地表附近土壤湿度产生影响。西北干旱半干旱的环境中，填方工程的重塑黄土处于较为干燥的环境；而下覆的原状黄土在高压之下，由于地下水上升，导致湿度增加而发生变形，而且在设施建成后的相当长时间仍会发生沉降变形；西部黄土可溶性盐分很高，盐分会随着湿度变化而发生迁移，这会进一步增加填筑体的变形量及变形时间。随着全球变暖等极端气候进一步加剧，环境湿度变化和盐分会成为对填方体变形及长期健康一大挑战。因此，很有必要进行环境湿度控制和盐分参与下的原状与重塑黄土固结试验研究。
近年来，随着现代非饱和土理论和试验方法不断发展，土的压缩变形方面的研究已有许多有价值的成果。郭楠^[2]采用非饱和土三轴仪对延安新区的原状Q3黄土及原状Q2黄土进行三轴固结排水剪切试验，探究了基质吸力对原状非饱和黄土强度与变形特性的影响，并发现基质吸力对非饱和黄土的强度特性、起始杨氏模量有显著的影响。张宏^{[ ]}开展了不同湿度条件下伊犁黄土湿陷性与压缩量的关系的研究。兰恒星^{[ ]}从长时间的监测数据中发现，自然黄土边坡会随着温度湿度周期性变化发生膨胀和收缩现象，从而引起变形破坏。并建立相关模型。张彤炜以商用高岭土与钙基膨润土的混合土作为研究对象，用不同浓度的 NaCl 溶液与土混合，进行饱和重塑土的固结试验，探究孔隙水盐分对饱和重塑黏土压缩特性和渗透特性的影响规律。Debora J.Miller的实验研究，发现渗透吸力(Osmotic suction)主要受盐分影响，进而改变总吸力(Total suction)的大小，环境湿度则主导基质吸力(Matric suction)的变化。在非饱和土中的吸力测量时，用总吸力的值代替基质吸力的做法是不明智的，特别是在土中盐分含量较高地区（总吸力大小随盐分浓度变化）。
在可溶盐含量较高的西北黄土区域，针对填方体变形受环境湿度及孔隙水盐分的影响的研究较少，同时也缺乏原状黄土与重塑黄土对环境湿度和盐分的响应机理研究。本研究自主开发设计一套控制环境湿度和孔隙水盐分的固结试验装置，通过此装置开展原状黄土和重塑黄土的在不同环境湿度和盐分下的固结试验。得出了原状和重塑黄土在荷载、荷载-环境湿度、荷载-环境湿度-盐分下的变形数据，并分析了环境湿度和盐分对原状和重塑黄土固结参数的影响。
 

环境湿度；溶质吸力；原状黄土；重塑黄土；压缩特性