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基于路面覆盖效应的强蒸发地区路基湿度预估研究
| 论文题名： | 基于路面覆盖效应的强蒸发地区路基湿度预估研究 |
| 关键词： | 路面覆盖效应;路基强度;路基湿度;公路路基;干旱地区 |
| 摘要： | 路基作为道路的支撑结构，其强度尤为重要，而湿度是影响路基强度的重要因素。本文采用现场调研及测试、室内试验、理论分析以及数值模拟等研究方法，根据试验点的全年监测数据，总结分析路基湿度的变化规律及其影响因素，建立路基湿度预估模型。主要研究工作及结论如下： （1）通过国内外文献资料及新疆地区公路路基湿度现场调研，总结出干旱半干旱地区公路路基湿度的主要影响因素：地下水位与气候。即毛细水作用与温度对路基湿度的影响。并引入气候因素指标TMI（湿度指数）。 （2）根据乌鲁木齐米东区S111K31+700、吐鲁番托克逊县S301K39+800、巴州和静县S206K2+900三个试验点路基全年的湿度及温度监测数据，分析了路基深度与含水率、路基深度与温度、时间与含水率、时间与温度之间的关系，回归出路基含水率随季节变化的θω～t关系式。数据表明：路基温度场的分布受季节变化和路基深度的影响，其波动幅度随路基深度增大而减小；路基温度场受大气温度的影响深度为110cm左右；路基含水量受季节交替的影响，1月最低，至9月达到最高，分析认为1月至9月平均温度逐渐升高，冰雪融水及雨水给路基水分提供了水源补给，使路基含水量增大。 （3）通过室内毛细水上升高度试验，得到毛细水最大上升高度值，分析了毛细水作用对路基湿度的影响状况。根据数据回归分析建立毛细水上升高度与时间h～t关系式。试验结果表明：试验点土样毛细水最大上升高度约140cm，并随压实度增大明显降低；不同压实度条件下，随着时间的增长毛细水上升速率均呈先快后慢，逐渐下降的状态，甚至逐渐趋于零。 （4）滤纸法测取试验点路基土的基质吸力，滤纸采用国内新华造纸厂的“双圈”牌滤纸，制备压实度80％，含水率为3%、5%、7%、9%、11%、13%、15%的土样，根据率定曲线得出含水率与基质吸力的对应关系。采用基质吸力指标结合土-水特征曲线(SWCC)进行路基湿度预估，选用Fredlund Xing模型，根据室内试验数据采用MATLAB软件回归出模型中的参数值，建立湿度预估模型，并将预测值与实测值作对比分析，误差均在2%以内。 本文研究成果对于改进我国干旱半干旱地区路基路面结构设计，具有一定参考价值和较为重要的意义。 |
| 作者： | 马胜明 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 余雄飞;冉武平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 新疆大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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