G214國道穿越大片多年凍土區(qū),路基穩(wěn)定性受諸多不利因素影響,部分路段病害頻發(fā)。同時(shí),青藏高原第一條高速公路共玉高速(G0613)與G214國道共和-玉樹段平行修筑,對(duì)路基的穩(wěn)定性提出了更高要求。因此,對(duì)G214國道多年凍土路基地溫特性及路基保護(hù)措施的研究不僅可以為路基的修復(fù)、補(bǔ)強(qiáng)工作提供科學(xué)依據(jù),還能為今后該地區(qū)的公路建設(shè)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1、在系統(tǒng)地分析了 G214國道沿線凍土特性和氣候特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了無保護(hù)措施路基的水熱耦合模型,對(duì)路基在年周期內(nèi)和不同年份的溫度場(chǎng)展開深入研究,并對(duì)不同高度、寬度、坡度的路基進(jìn)行模擬計(jì)算,研究路基尺寸效應(yīng)對(duì)地溫的影響。結(jié)果表明:路基寬度越大,熱穩(wěn)定性越差;綜合考慮多方因素認(rèn)為,19m寬度路基的合理填筑高度為3～5m;路基坡度過大或過小,土體的熱穩(wěn)定性均難以達(dá)到最好。2、提取相關(guān)文獻(xiàn)中的地溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),從淺層地溫變化、豎向地溫分布、一年內(nèi)的溫度變化、溫度包絡(luò)線等方面對(duì)不同結(jié)構(gòu)路基的地溫特性進(jìn)行對(duì)比研究,結(jié)果表明:通風(fēng)管路基溫度變化幅度最大,冬季降溫效果顯著,但夏季管內(nèi)高溫導(dǎo)致上部土體溫度遠(yuǎn)高于塊石路基,下部土體的放熱期不及塊石路基持久。3、通過在多孔介質(zhì)非等溫滲流模型中定義浮升力,模擬空氣自然對(duì)流效應(yīng),利用水熱耦合模型計(jì)算塊石、通風(fēng)管路基20年內(nèi)的溫度場(chǎng)、水分場(chǎng)及位移場(chǎng)。結(jié)果表明:通風(fēng)管路基在降低地溫、提高最大融深、減小土體下部未凍水含量、控制變形等方面的效果優(yōu)于塊石路基,但夏季土體高溫的弊端較為突出。4、研究塊石路基的制冷機(jī)理,并據(jù)此計(jì)算不同粒徑、不同厚度下塊石路基的溫度場(chǎng),研究表明:塊石層主要通過空氣自然對(duì)流降溫,其降溫過程發(fā)生在11月至次年4月,2月中旬對(duì)流影響范圍最廣,1月中旬空氣流速最大,且對(duì)流強(qiáng)度有逐年減小的趨勢(shì)。不同厚度和粒徑塊石層的計(jì)算結(jié)果顯示,當(dāng)塊石層厚度為1.8m時(shí),路基的降溫效率最高;當(dāng)塊石粒徑為6～8cm時(shí),路基的降溫效果最好。5、對(duì)有無控制門通風(fēng)管路基的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果顯示,在通風(fēng)管兩側(cè)安裝自動(dòng)控制門能在夏季有效降低通風(fēng)管路基的地溫,基本消除了普通通風(fēng)管路基的弊端,路基的最大融深顯著抬升,下伏土的熱穩(wěn)定性有明顯改善。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U416.16
【部分圖文】：

??根據(jù)本文的研宄目的和相關(guān)內(nèi)容，可以將本文的研究分為以下步驟，如圖１－２??所示。??Ｇ２１４多年凍土路基地溫ｙ性及路基保護(hù)措施研宄???＇ｉｆ?Ｘ?士???數(shù)值模擬研宂｜?｜資料收集與調(diào)查｜?｜地溫?cái)?shù)據(jù)研究????ＩＩ?」????邊界條件

２?Ｇ２１４國道的工程條件及熱穩(wěn)定性影響因素??Ｇ２１４國道沿線不同地區(qū)的凍土分布具有一定差異，本章將對(duì)多年凍土的工程??條件進(jìn)行分析，依據(jù)溫度指標(biāo)對(duì)多年凍土進(jìn)行分類，并結(jié)合道路沿線的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)??從自然氣候環(huán)境、工程地質(zhì)條件、路基設(shè)計(jì)參數(shù)三個(gè)方面對(duì)路基熱穩(wěn)定性的影響??因素進(jìn)行分析。??２．１?Ｇ２１４沿線多年凍土分布及分類??２．１．１?Ｇ２１４沿線多年凍土分布??Ｇ２１４總體呈東北－西南走向，沿途跨越了?２個(gè)緯度帶，穿越鄂拉山、姜路嶺、??長石頭山、巴顏喀拉山等山地，地表起伏變化大，平均海拔超過４０００ｍ，沿線凍??土呈現(xiàn)出多種類型，其中多年凍土集中分布在鄂拉山至雁口山段。??５０００１?｜?多年凍土區(qū)??

Ｉ９６０?１９６５?１９７０?１９７５?１９８０?１９８５?１９９０?１９９５?２０００?２００５?２０１０??年份??圖２－６?１９６０？２０１３年７月份氣溫變化??Ｆｉｇｕｒｅ?２－６?Ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ａｖｅｒａｇｅ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｉｎ?Ｊｕｌｙ?ｉｎ?１９６０￣２０１３??圖２－４？２－６為瑪多、玉樹、共和地區(qū)Ｉ９６０年？２０１３年大氣溫度的逐年變化曲??線。經(jīng)過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，瑪多地區(qū)的溫度遠(yuǎn)小于其它兩個(gè)地區(qū)，以年平均地溫為??例，共和、玉樹的累年平均氣溫分別為４．６°Ｃ和３．８°Ｃ，而瑪多僅為－３．３°Ｃ。從發(fā)展??趨勢(shì)上看，三個(gè)地區(qū)均表現(xiàn)出明顯的增溫趨勢(shì)，但不同地區(qū)的增溫幅度略有不同。??１３??
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何宇航;;分析換填法抑制季節(jié)凍土區(qū)鐵路路基凍脹效果[J];低碳世界;2017年28期

2 陳蓉;;公路路基凍脹與翻漿的研究與防治[J];中華建設(shè);2014年05期

3 馬濤;;東北地區(qū)某既有鐵路路基凍脹機(jī)理分析與整治措施[J];科技創(chuàng)業(yè)月刊;2017年09期

4 陶耀華,李素珍,梁旭源;淺談路基凍脹與翻漿的防治[J];黑龍江交通科技;2004年09期

5 賈光河;;季節(jié)性凍土區(qū)高速公路路基凍脹監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析[J];交通世界;2016年17期

6 霍廷臣;;公路路基凍脹與翻漿的研究與防治[J];資源信息與工程;2016年03期

7 黃新文;崔俊杰;易菊香;;吉琿客運(yùn)專線路基凍脹變形及影響因素分析[J];鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì);2015年08期

8 趙曉萌;;新建牡綏鐵路路基凍脹監(jiān)測(cè)與研究[J];鐵道勘察;2016年01期

9 程淞;;季節(jié)性凍土區(qū)路基凍脹處理措施研究[J];山西建筑;2009年18期

10 ;西部季凍區(qū)路基土凍脹破壞機(jī)理及防治技術(shù)[J];吉林交通科技;2015年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 毛雪松;多年凍土地區(qū)路基水熱力場(chǎng)耦合效應(yīng)研究[D];長安大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙舒揚(yáng);G214國道多年凍土路基地溫特性及路基保護(hù)措施研究[D];北京交通大學(xué);2018年

2 王彥虎;季節(jié)性凍土區(qū)路基凍脹特性及治理方法研究[D];蘭州交通大學(xué);2018年

3 孫明遠(yuǎn);川西高原季節(jié)性凍土區(qū)路基凍融循環(huán)效應(yīng)研究[D];西南科技大學(xué);2018年

4 胡耀芳;莫—喀高速鐵路樁板結(jié)構(gòu)路基凍融仿真研究[D];西南交通大學(xué);2018年

5 張敏;既有鐵路路基的動(dòng)力響應(yīng)特性及病害路基的振動(dòng)檢測(cè)方法研究[D];西南交通大學(xué);2018年

6 馬天鴿;深季節(jié)凍土區(qū)鐵路路基凍脹融沉試驗(yàn)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2013年

7 吳會(huì)軍;基于精密光電三角高程的高鐵路基凍脹監(jiān)測(cè)[D];西南交通大學(xué);2016年

8 趙亮;季節(jié)凍土區(qū)水—熱—力三場(chǎng)耦合數(shù)值分析及路基凍脹監(jiān)測(cè)試驗(yàn)[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2015年

9 李燕杰;哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

10 張梓鴻;深季節(jié)凍土區(qū)涵洞溫度場(chǎng)分布特征研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2874271