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多年冻土地区路基冻害成因及防治的探讨
| 论文题名： | 多年冻土地区路基冻害成因及防治的探讨 |
| 关键词： | 冻土地区;路基冻害成因;路基融沉;路基冻胀;热力耦合场;有限元模拟 |
| 摘要： | 我国东北地区的多年冻土主要集中在大、小兴安岭，属于古代冰川沉积残留物，目前处于退化阶段，具有低海拔、高纬度、不稳定的特点，极易造成公路病害，降低公路使用品质。 由于沥青路面具有吸热封水的作用，在多年冻土地区修建道路更易造成翻浆、冻胀、融沉等病害。本文通过对加格达齐多年冻土地区部分公路路段综合调查、分析，找出了病害成因，并对本区路基路面设计、施工找出了防治病害的方法。 公路运营后，由于路基路面材料与原有地面的性质差异以及建设中对植被的破坏，又使路基下多年冻土的温度场发生改变，造成冻土上限下移，致使路基以下冻土的上限横段面形成一种“盘状”的凹陷部分，即融化盘。融化盘的出现和存在使融化水自然汇集储存，造成融化盘附近的含水量（含冰量）增大。水的存在以及融化盘内部分土体积累的热量又造成冻土夏季融化，冬季不能被冻结，称之为融化不冻核。融化核的存在意味着在路基下存在着一层含水量大、土体固结程度与模量都很小的软弱结构层，使路基的稳定性下降。这是导致路基沉陷的重要原因。 本文采用有限元分析路基下热力耦合场，利用ANSYS软件模拟出不同路基高度下的融化不冻核的位置，找出人为上限的深度，确定出路基的最优添土高度，并根据不同地质情况提出了经济合理，技术可行的方案，同时还给出了相应的路基高度与融化盘关系曲线。 由于大兴安岭地区地下水资源丰富，地下水多以泉的形式涌出地面。路线经过泉眼下侧时需设置涵洞。但冬季泉水上层冻结而下层不冻，泉水不断涌出导致冰冻层在涵洞中积累，最终堵塞。涌出水又在路基上侧漫延形成冰湖，冰湖水再漫过路基形成冰隆，给行车安全带来重大隐患。本文针对这一病害，给出了解决方案。 |
| 作者： | 李文煜 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 张文献 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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