川西高原季节性冻土区路基冻融循环效应研究
发布时间：2021-01-22 01:45
随着西部大开发的深入及一带一路沿线基础设施的建设,寒区工程发展迅速,冻土及冻害防治技术成为当前的研究热点之一。目前,我国在多年冻土的理论研究及处置措施方面已经取得了很多成果,而针对季节性冻土的相关研究成果较少,针对川西高原地区季节性冻土区路基的研究更为少见。因此本文以康定新都桥地区318国道为研究对象,在野外调查、现场试验的基础上,开展了一系列室内土工实验、模型试验、数值模拟及理论分析。（1）模型设计主要通过现有气象资料的基础上选取依托并概化出试验模型,进行实地考察和现场试验、室内土工试验得出相关材料参数并配置试验材料,通过收集并查阅大量的国内外有关冻土路基模型试验的文献,对模型加以设计与制作。（2）模型试验为了便于研究采用两个模型（其中一个加有土壤电阻丝）同步进行室内模型试验,并通过对试验条件的控制设计了路基模型的多次冻融循环试验,得出温度场、水分场及变形场的变化规律及关系,分析冻融循环下水热效应对变形的影响,解释了冻融循环作用下季节性冻土路基冻融循环效应机理。（3）在已有水热力三场耦合方程的基础上,建立数学模型,利用数值分析软件进行数值模拟,对康定新都桥地区G318国道路基进行了数...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国各地区冻土分布图
线位于季节性冻土区。处于建设当中的包括青藏高速公路、川藏铁路、大小兴安岭区道路、青康公路等诸多铁路公路工程。正在规划当中的欧亚高铁、中亚高铁、中加美高铁三条世界级铁路全都位于季冻区。根据 2002 年《中国西部环境演变评估，第二卷，环境变化预测》对中国西部未来0~100 年的气候预测:预计本世纪中叶，西北地区气温可能变暖 1.9~2.3℃，西地区变 1.6~2.0℃，青藏高原变暖 2.2~2.6℃[1]。气温上升会导致多年冻土的地温升高，多年土的上限将逐渐下降，且时空分布发生改变，大面积多年冻土出现退化的趋势。导的直接后果就是冻土区路基的稳定性受到严重威胁，路基内部的温度场和水分场的破平衡，冻土路基出现病害现象。因此，为了确保季节性冻土地区道路的正常安全运营，须研究冻土及路基相互作的一系列工程冻土学问题，并确定出处置路基季节性冻土的经济合理的工程措施，确保冻土路基的稳定性和耐久性。考虑到川藏铁路即将全面开工，沿途分布着大量季节性冻土，川藏铁路的修建经济效益和综合效益都相当的可观（详见图 1-2），且通过考察发现康定公主桥至新都桥东俄洛段适合研究需求，现有交通线路 318 国为我们研究提供了已有的资源。本文欲针对川西高原季节性冻土区路基冻融循环效应开展研究，主要通过野外调、现场试验的基础上，开展一系列室内试验、数值模拟及理论分析，进而研究其规和破坏形式，为解决该地区季节性冻土路基的破坏提供理论依据。
西南科技大学硕士研究生学位论文第 9 页甘孜 31 37 100 00 3393.5 5.6 0.95 100 9.5 18.4小金 31 00 102 21 2369.0 12.0 ─ ─ 14.1 17.7道孚八美 30 29 101 29 3449.0 4.6 0.48 ─ 8.9 17.6康定 30 03 101 58 2615.7 7.1 ─ 73 13.7 18.2巴塘 30 00 99 06 2589.2 12.5 ─ ─ 14.1 15.9理塘 30 00 100 16 3948.9 3.0 >0.50 132 7.8 16.5若尔盖 33 35 102 58 3446.7 0.7 0.74 162 5.5 21.2石渠 32 59 98 06 4200.0 -1.6 >1.50 193 2.3 21.1阿坝 32 54 101 42 3275.1 3.3 ─ 131 7.2 20.4红原 32 48 102 33 3491.4 1.1 ─ 157 6.1 21.2松潘 32 39 103 34 2850.7 5.7 ─ 97 9.7 18.8
本文编号：2992300
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国各地区冻土分布图
线位于季节性冻土区。处于建设当中的包括青藏高速公路、川藏铁路、大小兴安岭区道路、青康公路等诸多铁路公路工程。正在规划当中的欧亚高铁、中亚高铁、中加美高铁三条世界级铁路全都位于季冻区。根据 2002 年《中国西部环境演变评估，第二卷，环境变化预测》对中国西部未来0~100 年的气候预测:预计本世纪中叶，西北地区气温可能变暖 1.9~2.3℃，西地区变 1.6~2.0℃，青藏高原变暖 2.2~2.6℃[1]。气温上升会导致多年冻土的地温升高，多年土的上限将逐渐下降，且时空分布发生改变，大面积多年冻土出现退化的趋势。导的直接后果就是冻土区路基的稳定性受到严重威胁，路基内部的温度场和水分场的破平衡，冻土路基出现病害现象。因此，为了确保季节性冻土地区道路的正常安全运营，须研究冻土及路基相互作的一系列工程冻土学问题，并确定出处置路基季节性冻土的经济合理的工程措施，确保冻土路基的稳定性和耐久性。考虑到川藏铁路即将全面开工，沿途分布着大量季节性冻土，川藏铁路的修建经济效益和综合效益都相当的可观（详见图 1-2），且通过考察发现康定公主桥至新都桥东俄洛段适合研究需求，现有交通线路 318 国为我们研究提供了已有的资源。本文欲针对川西高原季节性冻土区路基冻融循环效应开展研究，主要通过野外调、现场试验的基础上，开展一系列室内试验、数值模拟及理论分析，进而研究其规和破坏形式，为解决该地区季节性冻土路基的破坏提供理论依据。
西南科技大学硕士研究生学位论文第 9 页甘孜 31 37 100 00 3393.5 5.6 0.95 100 9.5 18.4小金 31 00 102 21 2369.0 12.0 ─ ─ 14.1 17.7道孚八美 30 29 101 29 3449.0 4.6 0.48 ─ 8.9 17.6康定 30 03 101 58 2615.7 7.1 ─ 73 13.7 18.2巴塘 30 00 99 06 2589.2 12.5 ─ ─ 14.1 15.9理塘 30 00 100 16 3948.9 3.0 >0.50 132 7.8 16.5若尔盖 33 35 102 58 3446.7 0.7 0.74 162 5.5 21.2石渠 32 59 98 06 4200.0 -1.6 >1.50 193 2.3 21.1阿坝 32 54 101 42 3275.1 3.3 ─ 131 7.2 20.4红原 32 48 102 33 3491.4 1.1 ─ 157 6.1 21.2松潘 32 39 103 34 2850.7 5.7 ─ 97 9.7 18.8
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