高山草甸區(qū)路基土凍脹特性研究.pdf

1、高山草甸區(qū)由于其特殊的地理環(huán)境，路基季節(jié)性凍融規(guī)律明顯。路基受季節(jié)性凍融作用，導(dǎo)致路面產(chǎn)生裂縫、翻漿等一系列病害，影響道路正常運(yùn)營，產(chǎn)生安全隱患。因此，有必要對高山草甸區(qū)路基土凍脹特性進(jìn)行研究，為研究路基凍脹發(fā)生及發(fā)展機(jī)理提供參考，為提出道路防凍脹措施提供借鑒。
　　本文依托高山草甸區(qū)貢覺至芒康公路改擴(kuò)建工程，通過室內(nèi)試驗(yàn)與有限元數(shù)值分析，對路基土凍脹特性進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究凍脹過程中土內(nèi)水、熱、力三場變化規(guī)律。主要研究內(nèi)容如下：<

2、br>　?。?）總結(jié)路基凍脹機(jī)理、凍結(jié)試驗(yàn)、數(shù)學(xué)模型及數(shù)值分析等方面研究成果，結(jié)合高山草甸區(qū)道路路基工程特點(diǎn)，確定研究內(nèi)容及研究思路。
　　（2）研究路基土的基本物理力學(xué)性質(zhì)，基于土的物理組成，參考室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)試驗(yàn)設(shè)備，設(shè)計(jì)并制作適用于高山草甸區(qū)路基土特性的室內(nèi)凍結(jié)試驗(yàn)系統(tǒng)。
　?。?）分析路基土凍脹影響因素，從外界溫度、凍結(jié)方式、土內(nèi)細(xì)顆粒含量及起始含水率等方面設(shè)計(jì)室內(nèi)凍結(jié)試驗(yàn)方案，共進(jìn)行24組室內(nèi)試驗(yàn)，得到不同試驗(yàn)條件下

3、，路基土凍結(jié)過程中溫度、水分、位移分布及變化規(guī)律。
　?。?）評價(jià)路基土的凍脹特性，回歸分析路基土凍脹變形率，得到不同凍結(jié)方式，凍脹變形率回歸方程，并分析凍脹變形率影響因素。
　　（5）參考凍土水、熱、力基本方程，引入動態(tài)平衡關(guān)系，建立路基土凍結(jié)過程三場耦合數(shù)學(xué)模型，將數(shù)學(xué)模型引入有限元分析軟件，分別建立單向凍結(jié)、周圍凍結(jié)二維數(shù)值計(jì)算模型，驗(yàn)證模型的可行性?；诜抡嬗?jì)算，對凍結(jié)過程中土內(nèi)物理場的變化規(guī)律進(jìn)行研究。