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季冻区路基冻胀特性研究及预警分析
| 论文题名： | 季冻区路基冻胀特性研究及预警分析 |
| 关键词： | 道路路基;冻胀特性;风险预警;季冻区 |
| 摘要： | 随着我国经济的飞速发展及“一带一路”战略的提出，高等级公路网络将不断建设和完善，加之早期修建的道路也相继进入养护期，其防灾减灾工作被提升到前所未有的重要地位。而路基作为道路的重要组成部分，与路面共同承担着上部荷载，其强度、稳定性将直接影响道路的使用性能。然而，受季冻区冬冷夏热、年温差大的特殊气候条件影响，路基的冻胀无疑会对道路的安全运营造成巨大威胁。本文以黑龙江省有代表性的季冻区道路为例，分别选取黏土、粉质黏土和中砂土为研究对象，基于多元线性回归和层次分析等方法，构建考虑含水率、温度、土质条件及压实度的冻胀率预测模型;分析冻胀各影响因素的权重;并利用ArcGIS软件进行冻胀预警系统的设计，实现了灾害的预警及可视化显示。主要研究工作如下: (1)分析并指出现行冻胀规范仅考虑含水率和土质条件的局限性，明确了含水率、温度、土质条件和压实度为路基冻胀的主要影响因素。通过回归分析，构建了考虑上述四种因素耦合下的冻胀率计算模型。 (2)采用层次分析法，分析得到土质条件、含水率、温度及压实度在路基冻胀中的权重配比。该方法改进了以往因冻胀率计算公式中各参数量纲不同，难以确定其对冻胀影响权重的不足，使分析结果更加切合实际。 (3)基于黑龙江省公路勘察设计院及测绘地理信息局提供的实测资料，应用ArcGIS软件分别建立黑龙江省内的降水数据库、温度数据库、土质条件及路基压实度数据库等;并分别对北富高速、黑大高速、绥北高速指定路段的冻胀灾害风险进行研究，分析其在11月份至次年2月份冻结期距路面0.75m和1m深度处路基土的冻胀情况，并绘制冻胀风险预警图。 |
| 作者： | 刘炳宇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 孟上九 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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