水熱變化對(duì)青藏公路路基縱向裂縫的影響研究.pdf

1、水熱變化是引起路基縱向裂縫產(chǎn)生的重要因素之一。青藏公路路基的修建改變了原有水熱體系的平衡,致使路基縱向裂縫嚴(yán)重,嚴(yán)重影響行車安全及舒適。本文從路況調(diào)查、典型斷面剖析、資料統(tǒng)計(jì)分析入手,分析了縱向裂縫影響因素及其形成機(jī)理,得出以下成果:
　　1)基于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、典型斷面剖析、資料統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)合自然條件、凍土狀況及工程條件,分析了路基縱向裂縫影響因素及其分布特性,得出縱向裂縫的形成與路基高度、坡向性、凍土類型、路側(cè)積水密切相關(guān),初步揭示

2、了縱向裂縫的形成機(jī)理。
　　2)選擇K3020+200作為典型橫斷面埋設(shè)溫度傳感器及水分傳感器,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)了路基內(nèi)部水分和溫度的變化過程。路基內(nèi)部溫度變化滯后于路基表面,路基內(nèi)部溫度梯度隨深度增加呈下降趨勢(shì)。受溫度變化及降雨時(shí)間的影響,5月份路基內(nèi)部含水率隨深度的增加呈下降趨勢(shì);9月路基內(nèi)部含水率隨深度的增加而呈增加趨勢(shì);路基深度3m以內(nèi),路肩含水率明顯大于路中含水率。路基內(nèi)部水分遷移路徑遵循由水勢(shì)高處向低處遷移,即水分由溫度高處向

3、溫度低處遷移,有向0℃線遷移的趨勢(shì),致使水分在凍土上限附近集聚。
　　3)基于伴有相變的溫度場(chǎng)控制方程、考慮溫度梯度和相變影響的水分遷移控制方程、應(yīng)力及變形控制方程,建立了凍土路基縱向裂縫的數(shù)值分析模型;利用有限差分法分析了路側(cè)積水、路基高度、凍土上限、坡向性及積水時(shí)間對(duì)凍土路基縱向裂縫的影響,揭示了縱向裂縫形成過程。
　　4)根據(jù)縱向裂縫形態(tài)分布特征、變形特點(diǎn)及發(fā)育的嚴(yán)重程度對(duì)其進(jìn)行了分類與分級(jí);在此基礎(chǔ)上,從力學(xué)角度提出