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。
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。
为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性,以某输油管道阀室建筑项目为依托,通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明,桩基荷载沉降曲线变形较缓,承载模式表现出摩擦桩特性,且承载力满足设计要求;水泥入模温度5℃,施工完成后桩周土体融化圈在第5 d时达到峰值,第36 d完全消失,桩周土体重新回冻;桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同,桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大,约为2.9倍桩径;与大直径桩基相比,微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明,在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。
为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性,以某输油管道阀室建筑项目为依托,通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明,桩基荷载沉降曲线变形较缓,承载模式表现出摩擦桩特性,且承载力满足设计要求;水泥入模温度5℃,施工完成后桩周土体融化圈在第5 d时达到峰值,第36 d完全消失,桩周土体重新回冻;桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同,桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大,约为2.9倍桩径;与大直径桩基相比,微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明,在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。
为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性,以某输油管道阀室建筑项目为依托,通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明,桩基荷载沉降曲线变形较缓,承载模式表现出摩擦桩特性,且承载力满足设计要求;水泥入模温度5℃,施工完成后桩周土体融化圈在第5 d时达到峰值,第36 d完全消失,桩周土体重新回冻;桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同,桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大,约为2.9倍桩径;与大直径桩基相比,微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明,在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。
为探究微型水泥钢管桩在多年冻土地区的适应性,以某输油管道阀室建筑项目为依托,通过现场试验和数值模拟研究桩基的承载模式及桩周土的回冻规律。研究表明,桩基荷载沉降曲线变形较缓,承载模式表现出摩擦桩特性,且承载力满足设计要求;水泥入模温度5℃,施工完成后桩周土体融化圈在第5 d时达到峰值,第36 d完全消失,桩周土体重新回冻;桩基水化热影响最大半径因位置差异而存在不同,桩周土体初始温度最高的位置影响半径最大,约为2.9倍桩径;与大直径桩基相比,微型水泥钢管桩的回冻时间和影响半径分别约为大直径桩基的1/4和1/3。研究结果表明,在多年冻土地区微型水泥钢管桩具有较好的适应性。