季冻区条件下的膨胀土边坡因土体自身“遇水膨胀、失水收缩”特性,且受高寒地区环境威胁,渠道边坡极易发生表面开裂、滑塌等破坏现象。本文选取黑龙江省内典型膨胀土渠道,采用室内试验的方法,探究膨胀土的基本物理特性及膨胀性,揭示封闭系统下土体的冻胀变形规律,厘清含水率与冻胀率之间的关系。结果表明:该地区膨胀土为弱膨胀土,封闭系统下不同含水率的土样冻胀量随着含水率的增大不断升高,最大冻胀率为5.86%。本文研究成果可为膨胀土边坡稳定性治理提供一定参考。
季冻区条件下的膨胀土边坡因土体自身“遇水膨胀、失水收缩”特性,且受高寒地区环境威胁,渠道边坡极易发生表面开裂、滑塌等破坏现象。本文选取黑龙江省内典型膨胀土渠道,采用室内试验的方法,探究膨胀土的基本物理特性及膨胀性,揭示封闭系统下土体的冻胀变形规律,厘清含水率与冻胀率之间的关系。结果表明:该地区膨胀土为弱膨胀土,封闭系统下不同含水率的土样冻胀量随着含水率的增大不断升高,最大冻胀率为5.86%。本文研究成果可为膨胀土边坡稳定性治理提供一定参考。
随着季节的更换以及温度的改变,在季节性冻土地区易出现土的冻结和融化现象,从而造成地基土不均匀的胀缩,随之导致路基的不均匀变形,这直接影响到路面行车的安全性。潍坊地区属于轻冻区,通过分析季节性冻土病害的影响因素,阐释水热迁移模型,以潍坊某高速试验段设计道路为研究对象,通过FLAC 3D软件进行数值模拟,分别分析换填1.0m、换填1.5m、换填2.0m三种情况下对道路温度场、变形场、应力场的影响。结果表明:换填深度2.0m和换填深度1.5m对道路结构温度值几乎相同,从保温效果考虑和工程费用方面考虑,换填深度为1.5m最优;随着换填厚度的增大,竖向变形值随之减小,换填深度为2.0m时最小;而拉应力的范围和程度也减小并向右侧偏移。文章为季节性冰冻地区路基变形研究提供了一定参考。
随着季节的更换以及温度的改变,在季节性冻土地区易出现土的冻结和融化现象,从而造成地基土不均匀的胀缩,随之导致路基的不均匀变形,这直接影响到路面行车的安全性。潍坊地区属于轻冻区,通过分析季节性冻土病害的影响因素,阐释水热迁移模型,以潍坊某高速试验段设计道路为研究对象,通过FLAC 3D软件进行数值模拟,分别分析换填1.0m、换填1.5m、换填2.0m三种情况下对道路温度场、变形场、应力场的影响。结果表明:换填深度2.0m和换填深度1.5m对道路结构温度值几乎相同,从保温效果考虑和工程费用方面考虑,换填深度为1.5m最优;随着换填厚度的增大,竖向变形值随之减小,换填深度为2.0m时最小;而拉应力的范围和程度也减小并向右侧偏移。文章为季节性冰冻地区路基变形研究提供了一定参考。
为研究川藏季节性冻土地区冬季隧间路段沥青路面温度场变化规律,基于康定地区的现场温度观测数据,利用有限元仿真软件对隧间钢桥段和路基段进行了温度场分析。分析结果表明,隧间钢桥段和路基段路面结构温度分布特征有所差异;增大风速与考虑太阳辐射均使路面温度场变化幅度变大,风速从0.0 m/s升高到2.0 m/s,钢桥段和路基段路表最低温度分别下降了2.40℃和2.29℃,但温度变化速率随风速的增大而逐渐减小;受日照时间越长,温度振幅越大,但路基段温度受太阳辐射的影响程度明显大于钢桥段;不考虑风速和太阳辐射条件下,在h=0 cm处钢桥段比路基段最低温度小0.44℃,因此在冬季更易发生结冰现象。相关研究结论为类似工程提供了参考。
为研究川藏季节性冻土地区冬季隧间路段沥青路面温度场变化规律,基于康定地区的现场温度观测数据,利用有限元仿真软件对隧间钢桥段和路基段进行了温度场分析。分析结果表明,隧间钢桥段和路基段路面结构温度分布特征有所差异;增大风速与考虑太阳辐射均使路面温度场变化幅度变大,风速从0.0 m/s升高到2.0 m/s,钢桥段和路基段路表最低温度分别下降了2.40℃和2.29℃,但温度变化速率随风速的增大而逐渐减小;受日照时间越长,温度振幅越大,但路基段温度受太阳辐射的影响程度明显大于钢桥段;不考虑风速和太阳辐射条件下,在h=0 cm处钢桥段比路基段最低温度小0.44℃,因此在冬季更易发生结冰现象。相关研究结论为类似工程提供了参考。
根据季节性冻土地区接触网基础冻害情况以及沙漠地区接触网基础施工的实际难题,分别提出了适用于季节性冻土地区冻胀土地段的双层预制钢筋混凝土护壁挖孔灌注桩基础,以及适用于沙漠地区施工的单层预制混凝土护壁灌注桩基础,为电气化铁路接触网基础设计及施工提供借鉴。
根据季节性冻土地区接触网基础冻害情况以及沙漠地区接触网基础施工的实际难题,分别提出了适用于季节性冻土地区冻胀土地段的双层预制钢筋混凝土护壁挖孔灌注桩基础,以及适用于沙漠地区施工的单层预制混凝土护壁灌注桩基础,为电气化铁路接触网基础设计及施工提供借鉴。
季节性冻土地区地基土的冻胀破坏是引起建筑物基础产生变形的重要原因。为了深入研究季节性冻土地区影响地基土的冻胀因素,结合长春市具体工程实例,通过有限元模拟软件,实现了热-力-水3个物理场的耦合。基于已有的冻胀理论,考察了负温、初始含水量、土体性质对地基土的影响机理,同时分析了法向冻胀力与各个参数之间的变化关系。研究表明:法向冻胀力与负温、初始含水量近似呈线性增长关系,冻土初始含水量对地基土冻胀作用影响最大;黏土的法向冻胀力最大,粉质黏土次之,粗砂土最小;最大法向冻胀力主要集中在土体深度为0 m~0.6 m范围内,超出此范围,随着土体深度增大,法向冻胀力急剧减小。
季节性冻土地区地基土的冻胀破坏是引起建筑物基础产生变形的重要原因。为了深入研究季节性冻土地区影响地基土的冻胀因素,结合长春市具体工程实例,通过有限元模拟软件,实现了热-力-水3个物理场的耦合。基于已有的冻胀理论,考察了负温、初始含水量、土体性质对地基土的影响机理,同时分析了法向冻胀力与各个参数之间的变化关系。研究表明:法向冻胀力与负温、初始含水量近似呈线性增长关系,冻土初始含水量对地基土冻胀作用影响最大;黏土的法向冻胀力最大,粉质黏土次之,粗砂土最小;最大法向冻胀力主要集中在土体深度为0 m~0.6 m范围内,超出此范围,随着土体深度增大,法向冻胀力急剧减小。