工程中,通常将易溶盐含量大于0.3%的岩土体称为盐渍土。粗颗粒盐渍土尚未有明确的定义,一般认为粗粒质量大于总质量的50%且含盐量在0.3%以上的岩土体可称为粗颗粒盐渍土。盐渍土的盐胀是指土体中的易溶盐在低温情况下吸水结晶体积增大,进而引起土体的膨胀变形的现象。盐渍土的溶陷是指浸水土体在荷载的作用下产生的沉陷现象,主要由易溶盐结晶颗粒的浸水溶解及土体潜蚀变形引起。目前针对盐渍土盐胀、溶陷特性的研究主要围绕细颗粒盐渍土展开,对粗颗粒盐渍土的研究主要针对粗颗粒填料的可用性,对其工程特性的研究不够充分,缺乏较为系统、成熟的理论支撑。但粗颗粒盐渍土因其独特的结构构造,其盐胀、溶陷特性较细颗粒盐渍土有着明显的区别,因此有必要对粗颗粒盐渍土的盐胀、溶陷特性进行系统的试验研究。为此,本文依托德黑兰至伊斯法罕高速铁路建设项目,对沿线广泛分布的粗颗粒硫酸盐渍土的盐胀、溶陷特性展开试验研究,结论如下:(1)通过对天然粗颗粒硫酸盐渍土的盐胀试验发现,在外界温度周期性改变的情况下,盐胀有较好的累加性。随着试验土体整体温度的降低,盐胀敏感度有较大幅度的提高,但最大盐胀量与盐胀敏感度无关。与低含水量状态相比,粗颗粒硫酸盐渍土在最优含水量条件下能表现出较强的盐胀特性,其盐胀敏感度亦有较大幅度提高。(2)通过对天然粗颗粒硫酸盐渍土的溶陷试验发现,硫酸钠结晶颗粒的浸水溶解及土体的潜蚀效应是诱发盐渍土溶陷的主要原因。粗颗粒盐渍土的骨架构造在一定程度上会抑制溶陷现象的发生,在硫酸钠含量近似的情况下,骨架越粗溶陷现象越不明显。(3)粗颗粒盐渍土的颗粒组成差异很大,其盐胀特性也各有特点。构成粗颗粒盐渍土的颗粒组成越小,在同等条件下的盐胀效应越明显。含盐量及含水量是影响粗颗粒盐渍土盐胀特性的重要影响因素,对于粗颗粒硫酸盐渍土,当硫酸钠含量低于一定范围时,粗颗粒盐渍土可能不会表现出盐胀性。受土体孔隙率的影响,不同粒组粗颗粒硫酸盐渍土的在降温过程中的起胀温度存在差异,但大致为5℃。(4)颗粒粒径指标是影响粗颗粒盐渍土溶陷特性的关键指标,细粒组粗颗粒硫酸盐渍土在中低含盐量下即可表现出较明显的溶陷特性的。随着颗粒粒径指标的增大,粗颗粒硫酸盐渍土在相同工况下表现为溶陷减弱特性。在相同硫酸钠含量条件下不同粒组粗颗粒盐渍土的溶陷量及溶陷系数差异很大,对于粗颗粒硫酸盐渍土溶陷性的评价应从粒组及硫酸钠含量的角度共同考虑。(5)通过盐胀数值模拟分析发现,粗颗粒硫酸盐渍土地基的盐胀主要发生浅层地表,是工程建设中需要重点关注的地层。中深层土为盐胀弱化土层,受外界气温变化影响相对较小,随土层深度的增加盐胀趋势逐渐减弱。深层土的地温趋于恒定,外界气温的变化对其温度场的变化没有显著影响,同时受自重荷载影响,盐胀现象基本不会出现。总体来看在外界温度边界发生大幅度改变的条件下,地基的盐胀量在有限次温度循环周期内呈现渐进式的累加变化,并最终趋于稳定。(6)对于粗颗粒盐渍土地基溶陷深度的确定,目前尚未没有统一的方法,大都将浸水深度作为最大溶陷深度,研究发现这是不科学的。本文针对现有方法的不足创新型的提出确定溶陷深度的“拟合法”及“等效法”,并在此基础上对有、无砟轨道粗颗粒盐渍土地基的溶陷系数阈值进行了研究。发现,现有国家规范中对于建筑基础阈值盐胀、溶陷系数的规定并不能适用于盐渍土地区高速铁路的建设要求,并指出粗颗粒盐渍土的阈值盐胀、溶陷系数受粒组等因素影响为一定范围,而非定值。