高温冻土的动弹性模量是对土层进行动力反应分析的相关参数之一,对高温冻土的动弹性模量影响因素进行研究,可以为深入研究高温多年冻土场地的动力特性提供基础的理论参考。应用室内动三轴试验,研究了频率(4、5、6 Hz)、动应力幅值(30、40、50 kPa)对高温冻结粉质黏土动弹性模量的影响规律:相同累积动应变下,频率越大,动弹性模量越大,且动弹性模量随着累积动应变的增加,逐渐增大;同一累积动应变下,幅值越低,动弹性模量越大;动应力幅值为50 kPa(-1.5℃)、频率较高时,高温冻土的动弹性模量随着累积动应变的发展先增大后减小;动应力幅值为30、40 kPa时,高温冻土的动弹性模量随着累积动应变的发展而增大。
为研究季冻区公路路基在长期交通荷载作用下永久变形的累积规律,首先基于室内试验获取的路基融土永久应变经验公式,提出季节冻土区路基永久变形计算步骤;并通过建立的基层-路基-地基有限元模型,研究汽车轴型、后轴轴重、行车速度和路基融化厚度对正常期和春融期路基应力比和永久变形的影响.计算结果表明:正常期路基的应力比随着埋深的增加逐渐减小,融化路基应力比较正常期大,冻结路基内较正常期小;六轴汽车产生的永久变形大于其他4种轴型汽车;路基内的应力比和永久变形随后轴轴重和路基冻融影响厚度的增加而显著增大;行车速度越低,路基内应力比和永久变形越大.据此提出了季节冻土区长期公路交通荷载作用下路基永久变形预测公式.
文中用ABAQUS商业有限元软件建立了冻土路基数值模型,分析了在轨道交通荷载作用下,冻土路基动力反应沿深度方向变化规律,并研究了列车运行速度和冻土负温对路基动力反应的影响。