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西北盐渍土地区地基冻胀特性及其对路基变形影响研究
| 论文题名： | 西北盐渍土地区地基冻胀特性及其对路基变形影响研究 |
| 关键词： | 高速公路;盐渍土地基;季节性冻土区;冻胀特性;温度场 |
| 摘要： | 近年来，随着西部大开发和交通建设的快速发展，穿越我国西部盐渍土地区的高速公路逐渐增多。特别是在西北的季节性冻土区，盐渍土的冻胀对路基稳定及安全性的影响较为严重。柳敦高速公路是进出敦煌市的另一条便捷快速通道，该段高速公路左幅道路是在既有道路的基础之上改建，路基下部的防水措施效果较差；右幅道路为新建公路，路基下面的防水措施完备。由于左幅道路处于疏勒河上游，每年疏勒河的季节性生态水会以渗流的方式从左幅向右幅渗透，使得左幅道路的地基和路基下部的含水量较大。同时，由于该区域位于季节性冻土区，冬季气温的降低会使得地基以及路基产生冻胀等病害，影响行车的安全性和舒适性。本文选取柳敦高速冻害较严重区段的左幅道路为研究对象，通过现场监测、试验研究和数值分析，对该路段地基冻胀特性及其对路基变形的影响进行了研究，主要研究内容如下： （1）对柳敦高速公路冻胀较严重的区段进行了调研分析，包括地质水文、气候条件以及冻胀冻害的形式等，并结合疏勒河流域季节性生态水排放的具体情况，分析了该路段产生冻胀病害的主要原因。结合现场实际情况，选择有代表性的路基断面布置沉降观测点，进行为期一年的冻胀期内地基与路基的冻胀变形监测。 （2）选择该区段内的地基土进行相应的土工试验，对该土样的成分及含水率等进行分析测试。具体分析了颗粒级配试验、含水率试验、击实试验和易溶盐含量等内容，测定了土样的颗粒级配组成、原土的含水率、最大干密度，以及土体内易溶盐的含量。为土样的冻胀试验提供基本参数。 （3）进行了该区段地基土土样的冻胀试验。研究首先确定了影响冻胀的试验因素，并对各因素的试验参数进行分析确定；在此基础上，分别研究分析了土样在不同压实度、含水率、含盐量以及温度这四个因素时冻胀率的变化规律，以及各因素对冻胀率的影响规律进行了分析。 （4）对地基与路基相互作用的综合效应进行了数值分析。首先对温度场、变形场等模型建立的理论基础进行研究，然后结合实际情况，对地基与路基相互作用的温度场、水分场、盐分场以及变形场的综合效应进行分析。并将通过变形场的综合效应分析得到的地基及路基的冻胀量与现场实测的冻胀量进行对比分析。 |
| 作者： | 李维东 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 唐先习;陈向军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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