寒区路基水-热耦合理论模型及变形规律

水-热耦合; 变形规律; 数值模拟; 冻土路基; 有限元;
["何永明","张鹏飞","王锦扬","佟鑫","梁晨"] 2025-06-20 期刊论文
为探究寒区路基在水-热耦合作用下的变形机理,本研究以鹤哈高速(G1111)苔青至伊春段(62.44km)为对象,构建二维水热迁移耦合模型,结合现场监测与数值模拟方法,揭示冻融循环过程中路基温度场、水分场与变形场的相互作用规律。基于相变传热与非等温水分迁移理论,采用Abaqus软件进行仿真分析,在路基横断面上自左侧路肩至右侧路肩按1.25m间距均匀布设9个综合监测点,量化路基表层冻胀与融沉阶段的变形特征。结果表明:冻结期模拟路段路基表层最大冻胀位移可达8.48mm,横截面变形呈抛物线分布;春季融沉速率(0.12mm/d)显著高于冻胀期(0.07mm/d),且11月至次年1月的冻胀速率较1-2月高18.7%;竖向位移极值与地温梯度呈负相关。研究成果为寒区道路抗冻设计与病害防控提供了理论依据。
来源平台:吉林大学学报(工学版)