凍土路基溫度場的試驗研究及仿真分析.pdf

1、本文以青藏鐵路清水河段為背景，根據該試驗段高寒、高海拔的自然環(huán)境以及多年凍土的不良地質條件，對多年凍土溫度場受路基施工的擾動規(guī)律進行了分析。 在綜合考慮了太陽輻射、氣溫、風速、風向及蒸發(fā)等真實氣象條件下，提出將諸多氣象因素疊加為第Ⅰ類邊界條件的建模方法，建立了路基非穩(wěn)態(tài)溫度場有限元分析模型：應用ANSYS9.0大型有限元軟件，對不同斷面、不同地基高度、不同季節(jié)的凍土路基溫度場進行有限元計算。 通過有限元計算結果與實測結果

2、的比較，驗證了模型的可行性。分析了凍土路基溫度分布對其沉降變形的影響規(guī)律。研究表明： 1) 青藏高原多年凍土區(qū)的凍土環(huán)境十分脆弱，鐵路路基的修筑，改變了原來天然地表與外界的熱交換關系。填土熱量的下傳，使凍土路基上限受到擾動，在路基地基面下一定深度范圍內形成了融化夾層，它是控制著路基自身穩(wěn)定后沉降變形的主要因素，也使得多年凍土在垂向上呈現出不銜接狀的特點。 2) 由于路堤走向和凍土區(qū)氣候等原因，造成了路堤陰陽兩面熱量不平衡