凍融循環(huán)作用下路基結(jié)構(gòu)水熱穩(wěn)定性的研究.pdf

1、路基作為一帶狀構(gòu)筑物，附著于自然地基表面，容易受到外界環(huán)境荷載的影響。影響路基穩(wěn)定性的外界環(huán)境因素主要有凍融循環(huán)、干濕循環(huán)、風(fēng)蝕循環(huán)等多個方面。凍融循環(huán)對路基的破壞主要表現(xiàn)為路基土體的凍脹和融沉，出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象主要原因是外界四季溫度的交替，使得路基內(nèi)部存在一個溫度梯度，這種溫度分布的不均勻使得路基土體中的水分分布發(fā)生了改變引起的。
　　凍土在我國廣泛分布于北方地區(qū)和個別海拔較高的山脈等地，大約能占到國土面積的一半左右。凍土作為特殊

2、土的一種，溫度是影響它穩(wěn)定性的關(guān)鍵性因素。根據(jù)《中長期路網(wǎng)規(guī)劃》，徐蘭客專、青太客專、京滬高鐵、京哈高鐵等多條線路經(jīng)過多年凍土區(qū)域或季節(jié)性凍土區(qū)域，所以說研究凍融循環(huán)作用下的路基內(nèi)部溫度、水分等因素的分布及變化規(guī)律是解決凍土問題的一個重要方面。
　　凍土地區(qū)路基的破壞主要是由于路基內(nèi)部溫度和水分發(fā)生改變引起的。本文以大西高鐵臨汾段季節(jié)性凍土路基為研究的對象，運用ANSYS有限元軟件對凍融循環(huán)作用下的路基溫度場、水分場進(jìn)行數(shù)值模擬，

3、探討路基因凍融循環(huán)產(chǎn)生破壞的機(jī)理。
　　1.結(jié)合大西線路基的特點，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣溫和地質(zhì)條件，按照不同情況下的路基邊界條件，分析路基溫度場的分布規(guī)律，得到路基各關(guān)鍵點沿豎向和橫向的溫度分布圖，進(jìn)而得出凍結(jié)和融沉的變化規(guī)律。
　　2.水分的變化是路基發(fā)生凍脹和融沉的首要因素，本文根據(jù)水分遷移控制方程，考慮在有大氣降雨條件下，對路基進(jìn)行了水分場的數(shù)值模擬，得到了水分分布及遷移規(guī)律，研究因水分遷移產(chǎn)生的路基病害的機(jī)理。