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多年冻土路基不均匀变形及处治技术研究

作　者: 骆斌斌
导　师: 毛雪松
学　校: 长安大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 冻土路基不均匀变形路基温度场干拌水泥碎石桩数值模拟
分类号: U416.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

青藏公路位于青藏高原腹地，由北至南穿越550km的多年冻土地区。由于多年冻土的特殊工程性及恶劣的气候环境特征，导致青藏公路路基不均匀变形十分严重，本文采用现场调查、数值建模及修筑试验路的研究方法，针对路基不均匀变形及处治技术进行系统研究。青藏公路路况现场调查表明，纵向裂缝、路基不均匀变形（横向不均匀变形与纵向波浪变形）、路基沉陷、边坡疏松与滑塌为路基病害的主要类型；路面裂缝、车辙、坑槽与拥包为路面病害主要类型。冻土路基不均匀变形由路基填筑体变形、季节融化层变形及多年冻土融化下沉变形构成。建立了冻土路基伴有相变的路基非稳态温度场的控制方程、水分迁移控制方程和应力场和变形场控制方程。对五道梁地区典型路基横断面的温度场进行数值模拟，计算分析了路基建成后1年、5年、10年、15年及20年的路基温度场分布特性。基于土体变形的弹塑性理论，建立了冻土路基应力场和变形场控制方程，提出了应用有限差分软件FLAC3D求解路基应力场和变形场的计算流程。结合路基温度场对变形场的影响，考虑阴阳坡效应建立了冻土路基横向不均匀变形的基本模型，计算了不同路基高度、多年冻土上限改变和存在融化夹层情况下的路基横向不均匀变形的变化特性。考虑路侧积水对路基不均匀变形的影响建立了冻土路基纵向不均匀变形模型，分析了路侧积水存在对冻土路基波浪变形的影响。选择青藏公路k3035+980～k3036+000路段作为用干拌水泥碎石桩处治冻土路基不均匀变形的试验段；提出采用干拌水泥碎石桩结合边坡防渗措施综合处治路基不均匀变形的处治方案；结合试验路铺筑介绍了干拌水泥碎石桩处治冻土路基不均匀变形的施工流程及施工工艺；对干拌水泥碎石桩处治后的冻土路基不均匀变形的路况进行调查，从碎石桩的加固机理和干砌片石结合土工布防渗作用两方面分析了其加固效果。

多年冻土路基不均匀变形及处治技术研究

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