高纬度多年冻土地区路基工后沉降变化规律研究

发布时间：2017-06-18 14:18

  本文关键词：高纬度多年冻土地区路基工后沉降变化规律研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：掌握多年冻土地区路基工后沉降变形特点,是解决多年冻土地区路基长期稳定性问题的基础,本研究以中俄原油管道漠大线林区伴行路为依托工程,选取公路沿线多年冻土区典型路基断面,采用DS18B20温度传感器和分层沉降仪对多年冻土地区路基工后温度变化和沉降变形进行观测,结合室内试验、多年冻土地温和冻土上限变化对路基沉降变形进行分析研究。结果表明：公路建成通车运行后,由于路基填土覆盖致使地温升高、冻土产生退化、冻土上限下移,导致季节活动层压缩和冻土融化压缩,是引起多年冻土区路基工后沉降的主要变形源；冻土融化压缩产生的变形所占比例最大,占总沉降量的50%；尤其是每年8-11月的4个月时间里冻土融化层压缩导致路基产生沉降变形明显,进入12月份随着季节融化层冻结和冻土上限上移稳定,路基沉降开始趋缓；在阴阳坡效应的影响下,路基融沉发育具有一定的坡向性,在一个冻融循环期内,阴坡面路基下多年冻土融化时间比阳坡面的少30d左右,阴坡面路基沉降量小于阳坡面；在相同条件下,高含冰量冻土融化压缩变形大于低含冰量冻土的融化压缩变形,填高大于3m路堤随着填土高度的增加冻土融化压缩变形增大。以现场实测数据为基础,结合室内试验数据应用ABAQUS有限元软件建立温度场和沉降变形模型,对道路在设计年限内的路基工后沉降变形情况进行预测。研究结果可为大兴安岭多年冻土地区修建公路和路基沉降变形病害分析提供理论参考。
【关键词】：高纬度 大兴安岭 多年冻土 温度变化 沉降变形
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 目的与意义9-10
• 1.3 国内外研究现状10-13
• 1.3.1 国外研究现状10-11
• 1.3.2 国内研究现状11-13
• 1.4 研究的主要内容13-14
• 1.5 研究方法与技术路线14-15
• 2 多年冻土物理力学性质15-26
• 2.1 试验地点15-17
• 2.1.1 试验路概况及沿线多年冻土分布特征15-16
• 2.1.2 试验地选取16
• 2.1.3 试验段自然条件16-17
• 2.2 多年冻土物理性质17-21
• 2.2.1 冻土密度联合测定试验17-18
• 2.2.2 土体液塑限18-19
• 2.2.3 颗粒分析19-20
• 2.2.4 矿物颗粒比重20-21
• 2.3 多年冻土力学性质21-25
• 2.3.1 融沉试验21
• 2.3.2 冻胀试验21-23
• 2.3.3 抗剪强度23-24
• 2.3.4 单轴抗压强度24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 多年冻土区路基工后沉降变形监测与分析26-42
• 3.1 多年冻土区路基监测系统构成与布设26-30
• 3.1.1 路基温度场监测系统的构成与布设26-28
• 3.1.2 路基沉降监测系统的构成与布设28-30
• 3.2 路基工后温度场监测结果分析30-35
• 3.2.1 路基不同深度温度随时间变化规律31-32
• 3.2.2 冻土年平均地温分析32-34
• 3.2.3 冻土上限变化规律34-35
• 3.2.4 冻土温度阴阳坡差异35
• 3.3 路基工后沉降变形监测结果分析35-40
• 3.3.1 分层沉降的差异性37-38
• 3.3.2 路基沉降与冻土上限关系38
• 3.3.3 沉降的坡向性38-39
• 3.3.4 路基沉降与路基填高和冻土类型的关系39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 多年冻土区路基工后沉降变形有限元模拟42-50
• 4.1 路基温度场模拟42-46
• 4.2 路基沉降变形模拟46-48
• 4.3 本章小结48-50
• 结论50-51
• 参考文献51-54
• 攻读学位期间发表的学术论文54-55
• 致谢55-56

【参考文献】

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本文编号：459654