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水分对冻土路基变形的影响及排水对策研究
| 论文题名： | 水分对冻土路基变形的影响及排水对策研究 |
| 关键词： | 冻土路基;水分;变形场模型;排水对策;数值建模 |
| 摘要： | 水分是影响冻土路基稳定性的关键因素之一,本文以黑龙江省北安至黑河段、伊春至绥化段以及鸡讷公路的林口至大罗密段为依托,采用现场调查、数值建模的方法,针对水分对冻土路基的变形进行了系统的研究,取得了一系列的研究成果: 1)通过现场调研及资料收集等方法,对黑龙江地区既有道路典型路段的自然环境特征、路基路面病害进行了调查,总结分析了沥青路面和水泥路面的典型病害类型及病害原因;通过典型路基温度场和水分场的跟踪测试,分析了路基冻结初始阶段、冻结发展阶段、融化初始阶段和融化发展阶段的水热变化特性。 2)基于伴有相变的冻土区路基温度场控制方程、考虑温度梯度引起水分迁移的冻土路基水分迁移控制方程,建立了考虑水热变化影响的冻土路基变形场控制模型;提出应用有限差分软件FLAC3D的流固热耦合模型数值求解冻土路基变形场模型计算方法。 3)建立了路侧积水对路基温度场影响的数值模型,分析了水分对路基温度场变化特性的影响,表明路侧积水是引起路基冻土上限不均匀下降的关键因素。 4)建立了季节性路侧积水入渗的路基变形场模型,分析了积水效应对路基变形的影响,在此基础上,计算了不同的积水区域及积水时间条件下路基变形场的发育过程,表明坡脚内3m积水对路基变形的影响十分显著;为减少水分对路基变形的影响,该范围内积水应在10天内尽快排出。 5)基于水热变化特性及积水入渗对冻土路基的影响模拟,提出冻土区公路的排水原则,并从减小路侧积水及改善路基结构方面提出冻土区路基的排水对策。 |
| 作者： | 凌思德 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 毛雪松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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