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原文传递 草原湿地季节性冻土路基力学与变形特性研究
论文题名: 草原湿地季节性冻土路基力学与变形特性研究
关键词: 草原湿地;季节性冻土路基;力学性能;变形特性;数值模拟
摘要: 本文结合郎川公路工程,基于室内模型试验和数值模拟方法,对草原季节性冻土路基的力学与变形特性进行了研究,主要研究成果如下所述:
  (1)室内模型试验结果表明,路基高度为2m时,隔离层宜设置在距路面以下1.0~1.5m处,即路基表面以下0.5~1.0m处,且应高于地表水20cm,其厚度为10~20cm。
  (2)数值模拟分析表明,冬季路基填土发生冻胀时,路基内部温度沿路基中轴线基本呈轴对称分布;夏季路基填土发生融沉时,由于路基边坡两侧日照情况不同,路基内部温度则沿路基中轴线呈非对称分布,且随着气温升高,路基内部冻结层开始由上向下逐渐解冻。
  (3)数值模拟分析表明,融沉对季节性冻土路基稳定性最为不利。路基发生融沉时,其沉降变形较大,且由路面向下逐渐减小,路面和基层整体最大沉降量达100mm,且路基和地基沉降量随深度线性减小。在路基与地基接触处设置隔离层能有效提高路基稳定性,考虑到地水位影响,隔离层应设置于地面以上0.1m~0.2m。
  (4)室内模型试验结果表明,提高路基高度有助于增加其强度和稳定性,但提高路基高度不能完全保证路基的预期干湿状态,且提高路基高度致使工程造价提高,破坏草原湿地生态环境,因此其并不可取。对于草原湿地季节性冻土路基,为保证其稳定性,若不设隔离层,路基高度应在1.5m以上;设置隔离层后,路基高度一般为1.0m左右。
作者: 张开立
专业: 交通运输工程
导师: 冯忠居;李崇明
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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