水熱作用下多年凍土地區(qū)路基變形規(guī)律研究.pdf

1、凍土是一種對溫度敏感和易變的特殊工程土類，它是在地殼內熱源和外熱源的綜合作用下形成、發(fā)展、退化及消亡。青藏公路由北至南穿越550km分布著多年凍土的地區(qū)，由于惡劣的氣候條件及凍土特殊的工程性質導致青藏公路病害情況十分嚴重。研究水熱作用對凍土路基變形穩(wěn)定性的影響，將對多年凍土地區(qū)路基的設計、施工和穩(wěn)定性研究具有重要的意義。
　　本文以青藏公路多年凍土區(qū)五道梁段為工程背景，在理論上對多年凍土地區(qū)路基溫度場、水分場和變形場進行研究，分析

2、影響路基熱穩(wěn)定性的因素及相應關系、水分遷移原理及應力與變形場的相關概念，探討了凍土路基中溫度、水分及應力之間的相互作用原理，并采用有限元軟件對凍土路基溫度場、滲流及變形場進行模擬，研究考慮大氣輻射的陰陽坡效應、風速風向、降水蒸發(fā)情況下溫度場的分布規(guī)律；建立大氣降水入滲模型對路基滲流作用的水分分布展開研究，并分析路基在凍結與融化時期水分場的變化規(guī)律；在溫度場與水分場計算結果基礎上通過耦合的方法研究路基的變形規(guī)律，從而揭示路基病害的發(fā)生機理

3、。
　　研究結果表明，凍土路基溫度場的季節(jié)活動深度為2~8m，路基深部土體的溫度受外界溫度的影響呈現(xiàn)滯后性；凍結與融化時期在路中以下2~4m深度范圍內溫度梯度較大；在路基融化時期的大氣降水滲流過程中，路肩以下路基填土范圍內的飽和度與地基的飽和度出現(xiàn)較大的差異，呈現(xiàn)出明顯的分層現(xiàn)象；凍結時期土中未凍水向凍結鋒面遷移導致路中以下2~3m深處含水率突增，同時溫度差異導致路中與路肩以下水分發(fā)生橫向遷移；凍結與融化時期路基總變形量較大，同時