水熱變化對凍土路基變形穩(wěn)定性的影響研究.pdf

1、我國的多年凍土分布面積約占世界多年凍土面積的10％,是世界上第三大凍土大國。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(nèi)熱源和外熱源的綜合作用下形成、發(fā)展、退化及消亡的。在多年凍土地區(qū)興建公路會(huì)受到凍土穩(wěn)定性的影響。由于多年凍土地區(qū)特殊的氣候、地質(zhì)條件和與公路工程相互作用等特點(diǎn),在多年凍土地區(qū)修建道路是世界公認(rèn)的難題。特別是鋪設(shè)瀝青路面以來,由于天然蒸發(fā)通道的阻斷及路面的吸熱性質(zhì),導(dǎo)致凍土上限下降速率增大。隨著多年凍土升溫與退

2、化,使得沿線道路病害發(fā)生強(qiáng)烈,路基的不均勻變形、凍融開裂、波浪、縱向裂縫等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。
　　凍土路基內(nèi)部水分溫度的分布變化是影響凍土路基穩(wěn)定性的主要因素。本文以青藏公路五道梁段凍土路基為研究對象,分析研究凍土路基溫度場,水分場的變化,以此為基礎(chǔ)研究凍土路基的變形場,揭示變形的分布規(guī)律,研究凍土路基變形破壞的機(jī)理。
　　1.多年凍土地區(qū)路基溫度場與一般路基溫度場變化不同,必須考慮路基內(nèi)部土體水分相變對溫度場變化的影響,因此建

3、立考慮相變的非穩(wěn)態(tài)溫度場控制方程。以中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所對青藏公路典型斷面五年半的實(shí)測溫度資料為依據(jù),建立第一類邊界條件下的凍土路基溫度場模型,研究溫度場的變化規(guī)律。
　　2.水分遷移和變化是影響凍土路基穩(wěn)定性的另一個(gè)重要方面,凍土路基的凍脹變形和融沉變形都是水分遷移變化的結(jié)果。研究凍土路基水分場的變化,為凍土路基變形場的研究做基礎(chǔ)。
　　3.水熱變化導(dǎo)致凍土路基變形穩(wěn)定性發(fā)生變化,根據(jù)溫度場和水分場的計(jì)算結(jié)果