凍融循環(huán)下鹽漬土力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究綜述

李 生 偉

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 工程技術(shù)學(xué)院，北京 100083； 2.青海大學(xué) 地質(zhì)工程系，青海 西寧 810016)

鹽漬土是鹽土和堿土以及各種鹽化、堿化土壤的總稱，工程上把易溶鹽含量大于0.3%且具有溶陷、鹽脹或腐蝕等性質(zhì)的土稱為鹽漬土[1]。鹽漬土在我國(guó)濱海與內(nèi)陸地區(qū)均有分布，總面積約占我國(guó)國(guó)土面積的2.1%，西北地區(qū)和東北地區(qū)是我國(guó)鹽漬土分布最多的地區(qū)。近年來，很多工程都建設(shè)在鹽漬土地基上，尤其是一些鐵路和公路等路基工程[2]。同時(shí)，在某些地區(qū)常年溫差變化較大的環(huán)境下，鹽漬土不斷地經(jīng)歷著凍融循環(huán)作用，使其物理力學(xué)性質(zhì)處于動(dòng)態(tài)變化當(dāng)中，結(jié)構(gòu)也受到影響，從而使得鹽漬土的力學(xué)和工程性質(zhì)變差，對(duì)于工程建設(shè)不利。因此，對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土力學(xué)特性及結(jié)構(gòu)性變化規(guī)律的研究可以為工程建設(shè)提供一定的指導(dǎo)。

目前，對(duì)于凍融循環(huán)作用下鹽漬土的研究主要集中在水熱鹽力四場(chǎng)耦合機(jī)理、工程特性、物理力學(xué)特性以及水鹽遷移規(guī)律等方面[3-8]。其中力學(xué)特性主要集中在土體微觀結(jié)構(gòu)、抗壓強(qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度等方面的研究，從微觀和宏觀兩方面分析凍融循環(huán)對(duì)鹽漬土受力特性的影響規(guī)律，取得了顯著的研究成果。本文主要對(duì)近年來在凍融循環(huán)作用下鹽漬土的受力性質(zhì)以及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系方面的研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)，針對(duì)目前研究現(xiàn)狀中存在的一些問題進(jìn)行了探討及展望，以期為凍融循環(huán)作用下鹽漬土力學(xué)特性和本構(gòu)模型的進(jìn)一步研究提供參考。

1 鹽漬土力學(xué)特性研究現(xiàn)狀

1.1 微觀結(jié)構(gòu)研究

鹽漬土的組成體系與一般土不同，組成體系中多了一個(gè)“鹽相”部分。鹽漬土試樣在經(jīng)歷凍融循環(huán)作用下，土體中的“鹽相”反復(fù)地結(jié)晶和溶解，鹽漬土土體微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而影響著鹽漬土力學(xué)強(qiáng)度，使得工程性質(zhì)變差[9-11]。近年來，在鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)的研究中多采用CT掃描技術(shù)。CT掃描技術(shù)在巖土體微觀結(jié)構(gòu)研究方面是一種新興技術(shù)，可以獲取巖土體在外力作用下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化特征[12-13]。通過采用該技術(shù)對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土土體微觀結(jié)構(gòu)變化規(guī)律有了更加深刻的認(rèn)識(shí)。

國(guó)外關(guān)于鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較早，早間蘇聯(lián)的研究成果較為豐富。Edwin J C[14]指出凍融循環(huán)作用會(huì)嚴(yán)重破壞土體結(jié)構(gòu)，使得鹽漬土滲透性發(fā)生改變。Zimmie T F[15]發(fā)現(xiàn)細(xì)粒鹽漬土在經(jīng)歷凍融循環(huán)后，土體孔隙比減少，滲透系數(shù)增大。國(guó)內(nèi)研究起步相對(duì)較晚，但研究成果顯著。從鄧友生等[16]、石群等[17]、張旭東[18]的現(xiàn)有研究成果來看，他們對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土的微觀結(jié)構(gòu)變化基本達(dá)成了一定的共識(shí)：在凍融循環(huán)的過程中，鹽漬土體積膨脹，密度減小，土體顆粒間孔隙增大，密實(shí)度降低，土體結(jié)構(gòu)單元的形狀和排列均發(fā)生了明顯的變化，這與Zimmie T F的研究結(jié)果有所差別。而這些微觀結(jié)構(gòu)的變化正是導(dǎo)致鹽漬土工程特性變差的直接原因。當(dāng)然，凍融循環(huán)作用除了使得鹽漬土密度、孔隙率等物理性質(zhì)改變之外，也會(huì)影響土體顆粒之間的接觸形式。鹽漬土的微觀結(jié)構(gòu)連接方式一般有點(diǎn)接觸、晶體膠結(jié)以及堆疊接觸3種，其中鹽晶體膠結(jié)作用對(duì)其力學(xué)特性影響最大[19]。但由于凍融循環(huán)的作用，會(huì)使得鹽漬土土體內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得松散，土體顆粒之間的孔隙變大，并且當(dāng)土體顆粒較大時(shí)，土體內(nèi)部的接觸形式主要以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接觸為主[20]。同時(shí)，鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)的變化也與鹽漬土類型密切相關(guān)。有研究表明硫酸鹽鹽漬土析出的鹽晶體體積明顯大于氯鹽鹽漬土[21]。

由以上研究可以看出：鹽漬土在經(jīng)歷凍融作用后，土體密度降低，同時(shí)土體中土體顆粒的膠結(jié)方式也在發(fā)生著變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致土體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)破壞，不同類型的鹽漬土在經(jīng)歷凍融循環(huán)作用后微觀結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出明顯的差異性。這些凍融作用下鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)變化特征和其宏觀力學(xué)及工程特性具有良好的映射性。

1.2 抗壓強(qiáng)度研究

鹽漬土在凍融循環(huán)過程中，土體內(nèi)部與外部環(huán)境間物質(zhì)、能量交換復(fù)雜，嚴(yán)重影響土體的物理力學(xué)特性。目前，針對(duì)凍融環(huán)境中鹽漬土抗壓強(qiáng)度的研究較多，根據(jù)不同地區(qū)不同含鹽類別主要可分為硫酸鹽鹽漬土、碳酸鹽鹽漬土以及氯鹽鹽漬土3種。

硫酸鹽鹽漬土主要分布在新疆、青海等地區(qū)，凍融循環(huán)作用下鹽漬土的凍-鹽脹以及溶陷等工程特性較為顯著，使其抗壓強(qiáng)度受到影響。從陳肖柏等[22]、楊成松等[23]、邴慧等[24-25]的現(xiàn)有研究成果來看，硫酸鹽鹽漬土在經(jīng)歷凍融循環(huán)作用后，抗壓強(qiáng)度減小，當(dāng)凍融次數(shù)約為6次時(shí)，強(qiáng)度減小趨勢(shì)變緩。同時(shí)，其強(qiáng)度與試驗(yàn)溫度和土體中含鹽量密切相關(guān)：鹽漬土試驗(yàn)溫度和土體中含鹽量降低時(shí)，其抗壓強(qiáng)度表現(xiàn)為線性增大。并且研究表明可利用“相對(duì)溫度”的概念來從非鹽漬土的力學(xué)性質(zhì)預(yù)測(cè)鹽漬土的力學(xué)性質(zhì)。

碳酸鹽鹽漬土主要分布在我國(guó)東北地區(qū)，該地區(qū)常年溫差變化大，鹽漬土凍融作用十分明顯。目前的研究方法主要通過室內(nèi)人工配制碳酸鹽鹽漬土，使其經(jīng)歷凍融循環(huán)后進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。試驗(yàn)表明凍融循環(huán)作用下鹽漬土單軸抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)衰減趨勢(shì)，其衰減的主要影響因素權(quán)重排序?yàn)椋汉}量<擊實(shí)度<含水率<凍融循環(huán)次數(shù)[26]。同時(shí)，凍融循環(huán)作用會(huì)造成鹽漬土質(zhì)量損失，當(dāng)試樣經(jīng)歷第一次凍融循環(huán)后強(qiáng)度較之前有所增大[27]。在影響碳酸鹽鹽漬土抗壓強(qiáng)度的因素方面，研究結(jié)果表明：在凍融循環(huán)初期，隨著含鹽量和含水量的增加，試樣強(qiáng)度減小，抗壓強(qiáng)度的改變是含鹽量和含水量共同作用的結(jié)果[28]。

氯鹽鹽漬土主要在我國(guó)的西北地區(qū)分布較廣，通過現(xiàn)場(chǎng)采取或室內(nèi)人工配制鹽漬土試樣，在含鹽量、溫度、加載速率、凍融循環(huán)次數(shù)等對(duì)抗壓強(qiáng)度的影響方面做了一些研究。牛江宇等[29]研究了含鹽量、溫度以及加載速率對(duì)鹽漬土抗壓強(qiáng)度的影響，結(jié)果表明：氯鹽鹽漬土的單軸抗壓強(qiáng)度隨著含鹽量的增加而降低，隨溫度的減小而增大，隨加載速率的增加而增大。程良[30]認(rèn)為鹽漬土在凍融循環(huán)過程中會(huì)受到凍脹力和鹽脹力，其使得土體結(jié)構(gòu)受到破壞，土體強(qiáng)度減小。

除此之外，凍融循環(huán)作用下混合鹽鹽漬土的力學(xué)特性和回彈模量等方面也有研究。王春雷等[31]認(rèn)為鹽漬土凍結(jié)強(qiáng)度隨含水率的增大而增大，隨溫度的降低而升高。陳錦等[32]研究了含水量不同的NaCl/Na2SO4鹽漬土試樣的單軸抗壓強(qiáng)度，結(jié)果表明：當(dāng)含水量增加時(shí)，凍結(jié)鹽漬土的單軸抗壓強(qiáng)度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。張磊[33]認(rèn)為凍融聚鹽后路基的回彈模量和承載比值均會(huì)減小，力學(xué)性能變差，對(duì)路基承載力影響較大。

綜合以上研究可知，鹽漬土抗壓強(qiáng)度與鹽漬土土質(zhì)、凍融循環(huán)次數(shù)、含水量、含鹽量、含鹽類型、干密度以及外界環(huán)境溫度變化等多因素相關(guān)。通過選取不同的鹽漬土試樣，在不同的試驗(yàn)條件下的抗壓強(qiáng)度的變化規(guī)律也不盡相同。目前的研究途徑也僅集中在室內(nèi)人工配制鹽漬土，使其在封閉系統(tǒng)下進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，然后對(duì)試樣進(jìn)行抗壓試驗(yàn)，與野外土體實(shí)際凍融所處環(huán)境變化有所差別。

1.3 抗剪強(qiáng)度研究

土體的抗剪強(qiáng)度是衡量當(dāng)土體受到外力作用時(shí)，土體抵抗外力對(duì)其進(jìn)行剪切破壞的一種極限強(qiáng)度指標(biāo)，凝聚力和內(nèi)摩擦角是其兩個(gè)重要參數(shù)。目前，主要通過室內(nèi)直剪和三軸剪切試驗(yàn)對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行研究，主要集中在對(duì)影響鹽漬土抗剪強(qiáng)度的基本因素，如凍融循環(huán)次數(shù)、含鹽類別、含鹽量以及含水量等方面，研究成果較為顯著。

鹽漬土的抗剪強(qiáng)度受環(huán)境溫度的影響較大。當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，土體中“鹽相”的占比會(huì)發(fā)生變化，鹽分析出，發(fā)生鹽脹現(xiàn)象；當(dāng)外界環(huán)境溫度升高時(shí)，土體中“鹽相”主要以液態(tài)形式存在，水鹽遷移現(xiàn)象明顯。國(guó)外關(guān)于凍融循環(huán)對(duì)土體強(qiáng)度的影響研究成果有所差異，未能達(dá)成一致的結(jié)論。Aoyama K等[34]發(fā)現(xiàn)凍融作用使得鹽漬土凝聚力下降，內(nèi)摩擦角變化不大。Ogata N等[35]認(rèn)為凍融作用使得鹽漬土內(nèi)摩擦角增大。國(guó)內(nèi)關(guān)于凍融循環(huán)作用對(duì)鹽漬土的抗剪強(qiáng)度影響的研究表明，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，鹽漬土凝聚力整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，屈服強(qiáng)度以及彈性模量都有所降低，但內(nèi)摩擦角呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)，并且在第一次凍融循環(huán)后凝聚力也有所增加[36-38]。同時(shí)，不同含鹽類型的鹽漬土變化規(guī)律有所不同。隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，亞硫酸鹽鹽漬土凝聚力減小，內(nèi)摩擦角隨土柱高度表現(xiàn)為“3”型曲線規(guī)律，且凍融次數(shù)越大其值越?。欢鴣喡塞}鹽漬土凝聚力隨土柱高度表現(xiàn)為“反S”型分布規(guī)律，內(nèi)摩擦角呈現(xiàn)“3”型曲線規(guī)律，且凍融次數(shù)越多其值越大[39]，這與前者剛好相反。

在含鹽類別及含水量對(duì)鹽漬土的抗剪強(qiáng)度影響方面，徐安花等[40]認(rèn)為鹽漬土中含鹽類型以及含水量對(duì)其內(nèi)摩擦角影響不大，含水量對(duì)凝聚力的影響大于含鹽類型。王海濤等[41-42]研究表明氯鹽鹽漬土和硫酸鹽鹽漬土的凝聚力和內(nèi)摩擦角均隨凍融循環(huán)次數(shù)的增加而減小，但后者減小較快?？梢姾}類別是導(dǎo)致不同變化趨勢(shì)的根本原因。

為了探討凍融循環(huán)作用下含鹽量對(duì)鹽漬土的抗剪強(qiáng)度的影響，國(guó)內(nèi)很多學(xué)者開展了不同含鹽量的鹽漬土的室內(nèi)凍融循環(huán)試驗(yàn)研究。陳煒韜等[43-45]、洪安宇等[46]、付江濤等[47]都先后研究了不同含鹽類別的鹽漬土抗剪強(qiáng)度隨含鹽量變化的變化規(guī)律，得出了幾乎一致的結(jié)論：隨著含鹽量的增加，抗剪強(qiáng)度先減小后增大，只是不同類別鹽漬土含鹽量的閾值有所不同。而張偉等[48]則認(rèn)為鹽漬土中含鹽量的降低會(huì)使得土體抗剪強(qiáng)度減小，含鹽量越高，鹽漬土土體的剪縮性越明顯，這與前者研究結(jié)果有所不同。這種抗剪強(qiáng)度的變化主要是由于鹽漬土中易溶鹽相在外界環(huán)境影響下動(dòng)態(tài)變化所致[49-50]。同時(shí)，對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的變化規(guī)律也有研究，但結(jié)論都有所差異。張國(guó)輝等[51]研究表明鹽漬土的凝聚力與含鹽量呈負(fù)相關(guān)，內(nèi)摩擦角表現(xiàn)為先減小后增大的趨勢(shì)。張飛等[52-53]認(rèn)為含鹽量對(duì)鹽漬土試樣的內(nèi)摩擦角影響較小。而色麥爾江·麥麥提玉蘇普等[54]認(rèn)為隨著含鹽量的增加，鹽漬土凝聚力表現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，內(nèi)摩擦角逐漸增大。

除此之外，鹽漬土土質(zhì)、壓實(shí)度等也影響著鹽漬土的抗剪強(qiáng)度。鹽漬土在經(jīng)歷多次凍融循環(huán)后，低液限黏土試樣凝聚力自下而上線性減小，內(nèi)摩擦角呈“S”型分布；含砂低液限黏土試樣凝聚力和內(nèi)摩擦角均呈“S”型分布；低液限粉土試樣凝聚力和內(nèi)摩擦角逐漸減小[55-56]。由此看來，同樣在低液限的條件下，不同土質(zhì)的鹽漬土的凝聚力和內(nèi)摩擦角表現(xiàn)出來的變化規(guī)律有所不同。在壓實(shí)度對(duì)鹽漬土抗剪強(qiáng)度影響方面，研究表明土體凝聚力隨壓實(shí)度增大先增大后減小，而內(nèi)摩擦角受影響不大[57-58]。鹽漬土作為一種特殊性土，其在凍融循環(huán)作用下的抗剪強(qiáng)度是多種因素共同作用的結(jié)果，各因素之間存在著耦合影響。

2 鹽漬土本構(gòu)模型研究

土的本構(gòu)模型又稱本構(gòu)關(guān)系，是指能夠比較全面地反映土在普遍應(yīng)力狀態(tài)下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。有關(guān)土體的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的研究工作多年來一直是土力學(xué)的熱門研究領(lǐng)域。在眾多學(xué)者的努力下，國(guó)內(nèi)外建立的土體本構(gòu)模型有很多種，但關(guān)于鹽漬土本構(gòu)模型方面的研究則相對(duì)較少[59-61]。

鹽漬土土體性質(zhì)受外界環(huán)境影響較大，使得凍融循環(huán)作用下的土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系更為復(fù)雜，而本構(gòu)模型的研究是分析鹽漬土土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基礎(chǔ)理論。凍融循環(huán)作用下鹽漬土的應(yīng)力應(yīng)變曲線可簡(jiǎn)化為準(zhǔn)彈性階段、應(yīng)變硬化階段以及塑性破壞階段[62-63]。目前，根據(jù)凍融循環(huán)作用下鹽漬土應(yīng)力應(yīng)變曲線變化規(guī)律，基于現(xiàn)有常規(guī)土的本構(gòu)模型，提出了不同的本構(gòu)方程。關(guān)于該方面的研究主要有以下幾種：

(1) 凍結(jié)鹽漬土的應(yīng)力應(yīng)變曲線為應(yīng)變硬化型，可以分為彈性變形階段和塑性變形階段，曲線滿足鄧肯-張雙曲線本構(gòu)模型[24]。

(2) 鹽漬土在不同溫度、不同圍壓、不同含鹽量的條件下應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線基本呈拋物線形狀，以修正劍橋模型為基礎(chǔ)建立了凍結(jié)鹽漬土的本構(gòu)模型[64]。

(3) 采用摩爾-庫(kù)倫理想彈塑性本構(gòu)模型，利用有限元方法模擬了鹽漬土的遇水溶陷、凍-鹽脹等工程問題[65]。

(4) 以損傷理論為基礎(chǔ)，采用Weibull分布函數(shù)建立了考慮凍融循環(huán)作用的彈塑性損傷本構(gòu)模型，并運(yùn)用試驗(yàn)驗(yàn)證了該模型具有一定的合理性[66]。

(5) 基于非飽和土彈-黏塑性本構(gòu)方程，提出了考慮鹽漬土溶陷變形的非飽和鹽漬土本構(gòu)模型，并通過數(shù)值模擬的方法驗(yàn)證了該本構(gòu)模型的可靠性[67]。

以上研究所建立的鹽漬土本構(gòu)模型都僅在某種特定的條件下適用，并未考慮實(shí)際工程中復(fù)雜的外界環(huán)境。但鹽漬土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系受多因素影響，是水鹽熱力四場(chǎng)耦合的綜合表現(xiàn)。目前，針對(duì)四場(chǎng)耦合條件下的鹽漬土本構(gòu)模型還沒有研究。

3 探討及展望

目前對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土的力學(xué)特性和本構(gòu)模型研究取得了較為顯著的成果，在該方面的研究也向縱深發(fā)展，技術(shù)手段也在不斷進(jìn)步，但在研究過程中也存在一些問題：力學(xué)特性的研究主要依靠室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，具有一定局限性；研究考慮因素較為單一，與實(shí)際工程問題有所差別；鹽漬土宏觀性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)研究未能系統(tǒng)的進(jìn)行結(jié)合；本構(gòu)模型的研究相對(duì)較少，理論研究還不夠深入?；谀壳暗难芯楷F(xiàn)狀，認(rèn)為今后應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究：

(1) 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的研究。由于實(shí)際工程中鹽漬土凍融循環(huán)過程周期較長(zhǎng)，所以目前對(duì)于凍融循環(huán)下鹽漬土的力學(xué)特性的研究主要通過室內(nèi)試驗(yàn)。室內(nèi)試驗(yàn)在制取重塑土樣的過程中會(huì)對(duì)土體造成擾動(dòng)，試驗(yàn)條件均較為理想，使得試驗(yàn)結(jié)果具有一定的局限性，不能夠反映實(shí)際鹽漬土的力學(xué)性質(zhì)。因此，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的研究，將室內(nèi)與室外試驗(yàn)相結(jié)合，為實(shí)際工程提供指導(dǎo)。

(2) 加強(qiáng)鹽漬土本構(gòu)模型的研究。鹽漬土和黃土、膨脹土等都屬于特殊性土，目前對(duì)于黃土、膨脹土等的研究技術(shù)與成果都相對(duì)成熟，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)研究了其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，提出了不同的本構(gòu)模型。因此，基于黃土、膨脹土等特殊性土的本構(gòu)模型，鹽漬土的本構(gòu)模型的研究可參考其進(jìn)行研究。同時(shí)，本構(gòu)模型的研究應(yīng)該綜合考慮水鹽熱力四場(chǎng)耦合的影響。

(3) 加強(qiáng)從微觀和宏觀角度定量地研究?jī)鋈谘h(huán)對(duì)鹽漬土特性的影響。目前，針對(duì)凍融循環(huán)作用下鹽漬土受力特征和微觀結(jié)構(gòu)研究相對(duì)較多，但沒有建立鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)與宏觀特性之間的定量關(guān)系，實(shí)際工程中，鹽漬土微觀結(jié)構(gòu)和受力特性有著很好的映射性，應(yīng)加強(qiáng)該方面系統(tǒng)性的研究。

(4) 利用數(shù)值模擬方法研究。有限元數(shù)值模擬方法簡(jiǎn)單、方便，并且具有節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)，所以在研究?jī)鋈谘h(huán)條件下鹽漬土的力學(xué)特性研究可采用數(shù)值模擬方法，將其與理論研究成果相結(jié)合。

(5) 混合鹽鹽漬土的研究。目前凍融循環(huán)作用下鹽漬土力學(xué)特性的研究多采用含有單一鹽分的鹽漬土試樣，而實(shí)際中，不同地區(qū)鹽漬土的含鹽類別不同，鹽漬土中可能含有多種易溶鹽成分，這樣也使得混合鹽鹽漬土的工程和力學(xué)性質(zhì)不同于單一鹽分的鹽漬土。因此，應(yīng)加強(qiáng)研究含有多種易溶鹽耦合條件下的鹽漬土的力學(xué)性質(zhì)。

4 結(jié) 論

(1) 凍融循環(huán)作用會(huì)使得鹽漬土土體微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變化。鹽漬土顆粒間孔隙變大，密度減小。土體內(nèi)顆粒之間的膠結(jié)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，土體結(jié)構(gòu)單元的形狀和排列均發(fā)生明顯的變化，這在宏觀上與鹽漬土土體力學(xué)強(qiáng)度變化規(guī)律有著很好的映射。同時(shí)，將微觀結(jié)構(gòu)變化與宏觀工程特性相結(jié)合也可作為定量研究?jī)鋈谘h(huán)對(duì)鹽漬土特性影響的一個(gè)研究方向。

(2) 鹽漬土的抗壓強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度主要受凍融循環(huán)次數(shù)、含鹽類別、含水量以及含鹽量等因素影響，不同地區(qū)的鹽漬土含鹽類別不同，使得其抗壓強(qiáng)度也不盡相同。同時(shí)，在不同的影響因素下，鹽漬土的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角變化規(guī)律也不一致。

(3) 在鹽漬土本構(gòu)模型的研究方面，主要集中于通過室內(nèi)直剪試驗(yàn)和三軸剪切試驗(yàn)研究并分析鹽漬土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。在不同的影響因素和試驗(yàn)環(huán)境下，應(yīng)力應(yīng)變表現(xiàn)為應(yīng)變硬化型。針對(duì)鹽漬土凍結(jié)鹽脹、溶陷以及損傷等提出了不同的本構(gòu)模型，但研究相對(duì)較少，還需加強(qiáng)在這方面的研究。

(4) 凍融循環(huán)作用下鹽漬土的力學(xué)特性應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、混合鹽鹽漬土力學(xué)特性等方面的研究。本構(gòu)模型可以參考黃土、膨脹土等特殊性土的研究方法和成果，綜合考慮水鹽熱力四場(chǎng)耦合的影響，填補(bǔ)這方面的研究不足。同時(shí)，可結(jié)合數(shù)值模擬方法，加強(qiáng)理論研究。