季節(jié)凍土區(qū)路基水熱鹽運移規(guī)律的研究.pdf

1、在我國，季節(jié)性凍土主要分布于北緯30°以北地區(qū)，約占國土面積的53.5％。季節(jié)凍土是一種含冰晶的特殊土水體系，由土顆粒、冰、孔隙水、汽組成的四相地質(zhì)體。土的凍結(jié)，引起水分向凍結(jié)區(qū)遷移，由此引發(fā)的問題在農(nóng)業(yè)、水資源、環(huán)境及人類工程的研究中占有相當(dāng)重要的地位。季節(jié)性凍害一直是困擾我國北方地區(qū)道路建設(shè)的一個重要問題，常見的鹽脹、凍脹及翻漿等現(xiàn)象都是由水分、熱量、鹽分的遷移引起的。隨著寒區(qū)和極地資源的開發(fā)，工程的建設(shè)和環(huán)境保護的開展，路基土壤中

2、水熱鹽運移的研究愈來愈引起人們的關(guān)注。正確認(rèn)識季節(jié)凍土區(qū)路基凍脹、鹽脹機理是道路發(fā)展和建設(shè)的需要，硫酸鹽漬土是季節(jié)凍土區(qū)鹽漬土中對工程建筑危害最典型的鹽漬土。為了掌握路基土壤中的水熱鹽動態(tài)，有效控制路基土壤中的水熱鹽遷移過程，在研究路基土壤中水熱鹽遷移機制的基礎(chǔ)上，本文做了以下研究工作： （1）本文在簡化模型但又不影響遷移規(guī)律的原則下，根據(jù)能量守恒定律，分別建立了季節(jié)凍土區(qū)路基水分遷移、熱量傳遞、鹽分遷移的二維偏微分方程。

3、 （2）通過對凍土系統(tǒng)中不同凍結(jié)時刻水分、溫度、鹽分動態(tài)變化規(guī)律的分析，得出土層內(nèi)總體積含水量增大范圍主要集中在土層上部1m以內(nèi)，凍土段的溫度梯度大于未凍土段，鹽分隨著溫度和水分的變化表現(xiàn)出先增大后減小再增大的規(guī)律，并將計算結(jié)果與實測結(jié)果進行對比，驗證了耦合模型的合理性。 （3）在有限差分時段內(nèi)采用有限元法對路基的應(yīng)力變形場進行求解，得出路基表面位移中心沉降量大，路基位置沉降量小且呈左右對稱的規(guī)律。通過對第四、第五斷面路基位移