为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
为确保多年冻土地区路基的使用安全,总结了多年冻土路基划分方法及其稳定性影响因素,以某二级公路的多年冻土路基为例,采用稳态正弦波模拟车辆动荷载,通过室内冻融循环试验获取路基强度参数,结合有限元模型分析不同填高、荷载幅值下的边坡安全系数与累积变形。结果表明,多年冻土类型决定融沉等级与处理措施,路基高度与车辆荷载幅值增大均会降低边坡安全系数,但荷载影响相对较小;冻融循环会使黏聚力显著衰减,内摩擦角波动微弱;路基累积变形随荷载循环次数增加呈先快后慢增长趋势,前10次循环为变形主要发生阶段。本研究可为冻土区公路路基设计与性能评估提供理论参考。
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。
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。
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。
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。