發(fā)布時(shí)間：2021-12-22 12:34

　　針對青藏公路多年凍土區(qū)路基的開裂及沉陷現(xiàn)象,本文首先對青藏公路開心嶺地區(qū)普通路基和楚瑪爾河地區(qū)熱棒路基分別進(jìn)行了地溫和變形監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,對比分析了路基變形特點(diǎn)及其病害發(fā)生機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,采用數(shù)值方法對高溫凍土區(qū)不同結(jié)構(gòu)形式的熱棒路基進(jìn)行了水熱力耦合計(jì)算及分析。得到的結(jié)論如下:（1）現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明,在高溫多年凍土地區(qū),由瀝青路面聚熱效應(yīng)導(dǎo)致路面以下的凍土上限顯著降低,但采用熱棒措施可抬高凍土上限、降低土體溫度,確保多年凍土的穩(wěn)定。在高溫凍土區(qū),多年凍土的蠕變對路基的變形有較大影響。（2）對于開心嶺地段路基,路基面中間位置以下多年凍土上限埋深較兩側(cè)的大,路基下凍土上限形狀呈“凹”形分布;當(dāng)高溫凍土發(fā)生蠕變較大時(shí),在土體自重和外部車輛荷載作用下,土體內(nèi)部將發(fā)生剪切破壞,從而使路面產(chǎn)生不均勻變形、下沉開裂及路面傾斜等病害。（3）對于楚瑪爾河地段的路基,在熱棒作用范圍內(nèi)多年凍土上限有明顯抬升,導(dǎo)致路基面下多年凍土上限呈“凸”形分布;在高溫凍土蠕變過程中上限以上土體將沿“凸”形的坡面向兩側(cè)產(chǎn)生滑移趨勢,當(dāng)相對滑動(dòng)變形較大時(shí),將導(dǎo)致路面出現(xiàn)拉裂或下沉變形等病害。（4）數(shù)值模擬結(jié)果表明:對于... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多年凍土地區(qū)路基病害特點(diǎn)
        1.2.2 多年凍土地區(qū)路基病害理論研究
        1.2.3 多年凍土地區(qū)路基病害防治措施
    1.3 論文研究的主要內(nèi)容及方法
        1.3.1 多年青藏公路路基的溫度場及變形監(jiān)測分析
        1.3.2 多年凍土區(qū)熱棒路基的水熱力三場耦合模型的建立
        1.3.3 不同結(jié)構(gòu)形式路基的變形特性數(shù)值模擬
    1.4 研究目標(biāo)及技術(shù)路線
2 青藏公路多年凍土區(qū)路基變形監(jiān)測及結(jié)果分析
    2.1 現(xiàn)場監(jiān)測裝置布設(shè)
        2.1.1 開心嶺地段路基
        2.1.2 楚瑪爾河地段路基
        2.1.3 變形及溫度的監(jiān)測方法
    2.2 結(jié)果分析
        2.2.1 開心嶺地段
        2.2.2 楚瑪爾河地段
    2.3 本章小結(jié)
3 多年凍土區(qū)路基水熱力三場耦合理論及計(jì)算模型
    3.1 路基凍融的多場耦合原理及模型研究
        3.1.1 基本假設(shè)
        3.1.2 水熱耦合理論
        3.1.3 變形計(jì)算
    3.2 熱棒路基的水熱耦合模型的建立
        3.2.1 物理場方程
        3.2.2 計(jì)算模型
        3.2.3 初始和邊界條件
        3.2.4 計(jì)算參數(shù)
    3.3 熱棒路基變形場的模型及參數(shù)
        3.3.1 融沉模型
        3.3.2 邊界條件及材料參數(shù)
    3.4 本章小結(jié)
4 多年凍土區(qū)不同結(jié)構(gòu)路基水熱力耦合計(jì)算及分析
    4.1 普通路基計(jì)算結(jié)果及分析
        4.1.1 溫度場特征
        4.1.2 水分場特征
        4.1.3 變形特征
    4.2 護(hù)道路基
        4.2.1 溫度場特征
        4.2.2 水分場特征
        4.2.3 變形特征
    4.3 單棒豎置式路基
        4.3.1 溫度場特征
        4.3.2 水分場特征
        4.3.3 變形特征
    4.4 單棒斜置式路基
        4.4.1 溫度場特征
        4.4.2 水分場特征
        4.4.3 變形特征
    4.5 雙棒豎置式路基
        4.5.1 溫度場特征
        4.5.2 水分場特征
        4.5.3 變形特征
    4.6 雙棒斜置式路基
        4.6.1 溫度場特征
        4.6.2 水分場特征
        4.6.3 變形特征
    4.7 不同結(jié)構(gòu)形式路基融沉變形對比分析
    4.8 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 主要研究工作與結(jié)論
    5.2 展望與不足
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]季節(jié)凍土區(qū)鐵路路基凍脹研究進(jìn)展[J]. 曹元兵.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]青藏工程走廊楚瑪爾河高平原區(qū)路基邊界溫度特征[J]. 胡達(dá),喻文兵,易鑫,韓風(fēng)雷.  冰川凍土. 2016(05)
[3]高原凍土區(qū)既有公路病害特征和融沉變形分析[J]. 李金平.  路基工程. 2016(04)
[4]青藏鐵路多年凍土區(qū)潤濕地段斜坡路基溫度與變形分析[J]. 張明禮,溫智,薛珂,陳良致,李德生,高檣.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(08)
[5]我國季節(jié)性凍土區(qū)公路路基凍害及其防治研究進(jìn)展[J]. 武立波,祁偉,牛富俊,牛永紅.  冰川凍土. 2015(05)
[6]凍土水熱耦合方程及數(shù)值模擬研究[J]. 白青波,李旭,田亞護(hù),房建宏.  巖土工程學(xué)報(bào). 2015(S2)
[7]基于水熱變化的青藏公路路基縱向裂縫現(xiàn)場測試及成因分析[J]. 毛雪松,陳燕琴,樊宇朔,楊錦鳳.  西安理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[8]上邊界條件對多年凍土地溫場數(shù)值模擬結(jié)果的影響分析[J]. 曹元兵,盛煜,吳吉春,李靜,寧作君,胡曉瑩,馮子亮,王生廷.  冰川凍土. 2014(04)
[9]青藏鐵路多年凍土區(qū)熱棒路基的冷卻效果三維有限元分析[J]. 田亞護(hù),劉建坤,沈宇鵬.  巖土工程學(xué)報(bào). 2013(S2)
[10]瀝青路面凍土路基的水分積累過程分析[J]. 張中瓊,吳青柏,溫智,劉永智,陸子建.  中國公路學(xué)報(bào). 2013(02)

博士論文
[1]高原多年凍土區(qū)公路路基穩(wěn)定及預(yù)測技術(shù)研究[D]. 汪雙杰.東南大學(xué) 2005
[2]多年凍土地區(qū)路基縱向裂縫形成機(jī)理及處治對策研究[D]. 裴建中.長安大學(xué) 2004

碩士論文
[1]多年凍土區(qū)青藏公路楚瑪爾河段路基沉降變形研究[D]. 隗新宇.北京交通大學(xué) 2015
[2]多年凍土塊石通風(fēng)路基溫度場數(shù)值模擬與分析[D]. 葉學(xué)民.長安大學(xué) 2005



本文編號：3546392