为研究影响铁路路基的影响因素及解决措施，本文选取季节性冻土地区兰新铁路路段路基为研究对象。分析了影响路基变形的各种自然因素和人为因素，并且根据其中相对稳定且基础的土质因素进行了天然含水率烘干法、颗粒分析等基础实验方法对灾害路段的土壤的成分进行界定分类。根据实验测得的土壤的实际情况，基于水热力耦合的相关理论，并在模拟的季节性、永久冻土区域的动荷载基础下，设计土样变形量试验。通过设计试验，试验过程中的冻胀、变形、吸水率等数据得到了充分的记录，这些数据可以为季节性冻土地区的路基灾害解决方案提供参考，并且可以为季节性冻土地区的铁路路基建设维护提供有效的理论指导。
为研究影响铁路路基的影响因素及解决措施，本文选取季节性冻土地区兰新铁路路段路基为研究对象。分析了影响路基变形的各种自然因素和人为因素，并且根据其中相对稳定且基础的土质因素进行了天然含水率烘干法、颗粒分析等基础实验方法对灾害路段的土壤的成分进行界定分类。根据实验测得的土壤的实际情况，基于水热力耦合的相关理论，并在模拟的季节性、永久冻土区域的动荷载基础下，设计土样变形量试验。通过设计试验，试验过程中的冻胀、变形、吸水率等数据得到了充分的记录，这些数据可以为季节性冻土地区的路基灾害解决方案提供参考，并且可以为季节性冻土地区的铁路路基建设维护提供有效的理论指导。
为研究影响铁路路基的影响因素及解决措施，本文选取季节性冻土地区兰新铁路路段路基为研究对象。分析了影响路基变形的各种自然因素和人为因素，并且根据其中相对稳定且基础的土质因素进行了天然含水率烘干法、颗粒分析等基础实验方法对灾害路段的土壤的成分进行界定分类。根据实验测得的土壤的实际情况，基于水热力耦合的相关理论，并在模拟的季节性、永久冻土区域的动荷载基础下，设计土样变形量试验。通过设计试验，试验过程中的冻胀、变形、吸水率等数据得到了充分的记录，这些数据可以为季节性冻土地区的路基灾害解决方案提供参考，并且可以为季节性冻土地区的铁路路基建设维护提供有效的理论指导。
全球气候变暖形势严峻，温度的升高将直接导致广泛分布于青藏高原的各类含冰堆积体与冻结堆积体出现冻结区退化、热融沉降、失稳破坏等一系列工程地质问题。随着青藏地区人类生产实践与工程活动的日益频繁，这些工程地质问题将严重威胁着该地区的人民生命财产安全和重大工程建设进程。本研究建立了考虑冰水相变作用的岩土体渗流-传热-变形耦合数值模型，并通过与已有试验研究以及数值模拟研究的结果进行对比，充分验证了所搭建耦合模拟方法的有效性。基于所搭建的耦合模拟方法，聚焦帕隆藏布流域广泛分布的含冰冰碛土斜坡，结合历史气象数据和气候预测数据（SSP1-2.6与SSP5-8.5两种情景下），开展了自2020-2100年，时长80 a的斜坡多场耦合模拟与长期稳定性计算研究。结果.表明，坡体内部各深度土体在长期变暖进程中均呈现不同程度的升温，并进一步导致坡体内部冻结区出现不可逆转的退化，从而导致相应的不可逆转的热融沉降与稳定性下降现象。冻结区的退化与其相应导致的不良工程地质现象受未来不同气候演化模式影响巨大。在SSP5-8.5情景下，持续升温至2080年前后，年均大气温度共抬升了3.84℃，坡体内部开始出现冻结区不可逆的...
全球气候变暖形势严峻，温度的升高将直接导致广泛分布于青藏高原的各类含冰堆积体与冻结堆积体出现冻结区退化、热融沉降、失稳破坏等一系列工程地质问题。随着青藏地区人类生产实践与工程活动的日益频繁，这些工程地质问题将严重威胁着该地区的人民生命财产安全和重大工程建设进程。本研究建立了考虑冰水相变作用的岩土体渗流-传热-变形耦合数值模型，并通过与已有试验研究以及数值模拟研究的结果进行对比，充分验证了所搭建耦合模拟方法的有效性。基于所搭建的耦合模拟方法，聚焦帕隆藏布流域广泛分布的含冰冰碛土斜坡，结合历史气象数据和气候预测数据（SSP1-2.6与SSP5-8.5两种情景下），开展了自2020-2100年，时长80 a的斜坡多场耦合模拟与长期稳定性计算研究。结果.表明，坡体内部各深度土体在长期变暖进程中均呈现不同程度的升温，并进一步导致坡体内部冻结区出现不可逆转的退化，从而导致相应的不可逆转的热融沉降与稳定性下降现象。冻结区的退化与其相应导致的不良工程地质现象受未来不同气候演化模式影响巨大。在SSP5-8.5情景下，持续升温至2080年前后，年均大气温度共抬升了3.84℃，坡体内部开始出现冻结区不可逆的...
全球气候变暖形势严峻，温度的升高将直接导致广泛分布于青藏高原的各类含冰堆积体与冻结堆积体出现冻结区退化、热融沉降、失稳破坏等一系列工程地质问题。随着青藏地区人类生产实践与工程活动的日益频繁，这些工程地质问题将严重威胁着该地区的人民生命财产安全和重大工程建设进程。本研究建立了考虑冰水相变作用的岩土体渗流-传热-变形耦合数值模型，并通过与已有试验研究以及数值模拟研究的结果进行对比，充分验证了所搭建耦合模拟方法的有效性。基于所搭建的耦合模拟方法，聚焦帕隆藏布流域广泛分布的含冰冰碛土斜坡，结合历史气象数据和气候预测数据（SSP1-2.6与SSP5-8.5两种情景下），开展了自2020-2100年，时长80 a的斜坡多场耦合模拟与长期稳定性计算研究。结果.表明，坡体内部各深度土体在长期变暖进程中均呈现不同程度的升温，并进一步导致坡体内部冻结区出现不可逆转的退化，从而导致相应的不可逆转的热融沉降与稳定性下降现象。冻结区的退化与其相应导致的不良工程地质现象受未来不同气候演化模式影响巨大。在SSP5-8.5情景下，持续升温至2080年前后，年均大气温度共抬升了3.84℃，坡体内部开始出现冻结区不可逆的...
针对冻融循环作用下高纬度寒区隧道出现性能劣化和结构失效的问题，开展混凝土冻融循环试验，研究冻融循环作用下混凝土强度劣化规律。建立变温条件下寒区隧道衬砌力学热力耦合数值分析模型，分析隧址区温度、保温层厚度和保温层铺设方式对隧道冻融圈、结构内力和损伤演化的影响。研究结果表明：(1) 随冻融循环次数增加，混凝土弹性模量和峰值应力减小，峰值应变增加，进一步提出了考虑冻融循环次数的混凝土全过程压缩应力-应变本构关系；(2) 隧址区温度振幅越小、保温层越厚，围岩温度变化率和冻融分布范围越小，贴壁式保温层铺设方式的冻融范围更小，保温效果最好；(3) 围岩整体冻胀使衬砌结构产生附加应力，围岩整体冻胀后衬砌结构最大拉、压应力位置不变，分别位于仰拱临空侧和拱脚临空侧；(4) 寒区隧道损伤主要集中于仰拱区域，早期损伤程度较低，随运营年限增长，损伤区域不断扩大形成贯通裂缝造成仰拱破坏；(5) 隧址区温度振幅减小和保温层厚度增加使衬砌结构损伤起始时间延后、服役年限增长，贴壁式保温层能充分发挥保温效果，当保温层厚度达到4cm时，隧道不会产生冻胀损伤。
针对冻融循环作用下高纬度寒区隧道出现性能劣化和结构失效的问题，开展混凝土冻融循环试验，研究冻融循环作用下混凝土强度劣化规律。建立变温条件下寒区隧道衬砌力学热力耦合数值分析模型，分析隧址区温度、保温层厚度和保温层铺设方式对隧道冻融圈、结构内力和损伤演化的影响。研究结果表明：(1) 随冻融循环次数增加，混凝土弹性模量和峰值应力减小，峰值应变增加，进一步提出了考虑冻融循环次数的混凝土全过程压缩应力-应变本构关系；(2) 隧址区温度振幅越小、保温层越厚，围岩温度变化率和冻融分布范围越小，贴壁式保温层铺设方式的冻融范围更小，保温效果最好；(3) 围岩整体冻胀使衬砌结构产生附加应力，围岩整体冻胀后衬砌结构最大拉、压应力位置不变，分别位于仰拱临空侧和拱脚临空侧；(4) 寒区隧道损伤主要集中于仰拱区域，早期损伤程度较低，随运营年限增长，损伤区域不断扩大形成贯通裂缝造成仰拱破坏；(5) 隧址区温度振幅减小和保温层厚度增加使衬砌结构损伤起始时间延后、服役年限增长，贴壁式保温层能充分发挥保温效果，当保温层厚度达到4cm时，隧道不会产生冻胀损伤。
为研究季节性冻土在冻结过程中各物理场间的耦合作用机制，在封闭条件下开展了直径10 cm、高25 cm土柱单向冻结试验，并结合COMSOL Multiphysics数值模拟软件，模拟了温度场、水分场、位移场及应力场随冻结时间的变化规律。结果表明：在试验初期的前7 h,土柱温度下降速度较快，且距离冷源越近，温度下降得越快，降温的幅度也越大；冻结至30 h,距土柱顶层2～4 cm的范围内富含有大量冰晶体，该区域土体的冻胀量与应力最为集中，土柱最大冻胀量达到约2.62 mm,且冻胀变形量趋于一种稳定状态。
为研究季节性冻土在冻结过程中各物理场间的耦合作用机制，在封闭条件下开展了直径10 cm、高25 cm土柱单向冻结试验，并结合COMSOL Multiphysics数值模拟软件，模拟了温度场、水分场、位移场及应力场随冻结时间的变化规律。结果表明：在试验初期的前7 h,土柱温度下降速度较快，且距离冷源越近，温度下降得越快，降温的幅度也越大；冻结至30 h,距土柱顶层2～4 cm的范围内富含有大量冰晶体，该区域土体的冻胀量与应力最为集中，土柱最大冻胀量达到约2.62 mm,且冻胀变形量趋于一种稳定状态。