多年凍土地區(qū)路基熱穩(wěn)定性分析和路面結構響應研究.pdf

1、凍土因為其組成復雜，同時，隨著四季氣溫的變化其體內存在著反復凍融的劇烈相變過程，故其具有十分復雜的熱物理特性、力學特性及工程特性。這也得多年凍土地區(qū)的凍土工程建設是世界性的難題。在凍土工程初期，由于對凍土的研究嚴重不足，導致凍土工程修建完成后因病害嚴重、無法正常使用。經(jīng)過人類一個多世紀以來對凍土的研究，已取得一定的成效。
　　本文通過對多年凍土地區(qū)公路修筑以及維修養(yǎng)護中的主要病害進行分析，對凍土的物理力學特性進行研究和探討，其主要

2、內容、研究辦法以及結論展望如下：
　　(1)首先指出凍土與非凍土的物理力學性質的區(qū)別與聯(lián)系，分析多年凍土地區(qū)公路路基路面病害的類型、成因及其探討其未來的發(fā)展趨勢。
　　(2)采用ANSYS/Thermal模塊對路基的溫度場進行模擬分析，通過分析凍融循環(huán)周期內路基軟弱結構的持續(xù)時間、影響范圍大小以及位置的變化，對路基在凍融循環(huán)周期內的熱穩(wěn)定性進行分析。通過分析路堤高度對路基溫度場分布的影響，討論了增加路堤高度對凍土地區(qū)公路路基

3、熱穩(wěn)定性的影響，對公路設計中合理確定路堤高度具有一定的指導意義和參考價值。
　　(3)根據(jù)溫度場計算結果，設計了路基凍脹與融沉模型，通過在路基內施加按一定規(guī)律分布的變形荷載，模擬路基的凍脹和融沉，對路基的凍脹和融沉對于路基面層的影響進行了分析。
　　(4)選取三種多年凍土地區(qū)的典型路面結構在不同的凍脹和融沉條件下的應力和位移進行對比，分析了不同路面結構對凍脹和融沉變形的響應，對于在多年凍土地區(qū)公路路面設計具有一定的參考價值。