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多年冻土地区冻融循环下路基变形规律研究
引用本文:
张旭东. 多年冻土地区冻融循环下路基变形规律研究[J]. 水利与建筑工程学报, 2016, 0(3): 19-24,106. DOI: 10.3969/j.issn.1672-1144.2016.03.004
作者姓名:
张旭东
作者单位:
黑龙江省公路勘察设计院,黑龙江哈尔滨150080
摘 要:
为研究多年冻土地区路基在冻融循环下的变形规律,考虑水的相变作用,对路基非稳态温度控制方程、应力-变形基本方程和温度-应力耦合方程进行了推导,并以祁连山中高山区山前斜坡地带某段多年冻土路基为例,建立数值模型,进行路基多场模拟计算,结果表明:融化和冻结温度场变化是由于外界温度变化引起的,冻结温度场呈上凸形态;路基坡脚和路肩对外界温度变化极为敏感,且阴阳坡存在温度差异,路肩两侧产生x方向的冻胀力,在坡脚因冻胀力的差异产生y方向的应力,应力的差异使得土体内部产生剪切力,导致坡脚和路肩出现纵向裂缝;受外界温度的变化、重力的作用和温度梯度力的影响,路基含水率发生变化,融化状态、冻结状态的路肩总位移随时间缓慢增加。
关 键 词:
多年冻土路基
冻融循环
热力耦合
数值模拟
Embankment Deformation Law Under Freeze-thaw Conditions in Permafrost Regions
Abstract:
Keywords:
permafrost subgrade
freezing-thaw cycle
thermal mechanical coupling
numerical simulation
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