東北季節(jié)冰凍地區(qū)公路凍脹與翻漿病害研究.pdf

1、土體中的水熱變化及由此引起的應(yīng)力重分布是引起凍脹與翻漿的主要因素。本文以黑龍江省北安至黑河段、伊春至綏化段以及雞訥公路的林口至大羅密段為依托,采用現(xiàn)場調(diào)查和有限差分?jǐn)?shù)值計算的方法,針對季節(jié)冰凍地區(qū)防凍脹翻漿道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行系列研究:
　　1)基于現(xiàn)有的研究成果,結(jié)合典型路段溫度和水分的實時監(jiān)測,從水熱變化角度分析了路基凍脹與翻漿機(jī)理,對影響道路凍脹翻漿機(jī)理的的因素進(jìn)行了詳細(xì)分析;通過現(xiàn)場調(diào)研及資料收集等方法,對黑龍江地區(qū)既有道路典型路

2、段的自然環(huán)境特征、路基路面病害進(jìn)行了調(diào)查,考慮自然環(huán)境特征及凍土特性對瀝青道路凍脹融沉進(jìn)行分類。
　　2)總結(jié)與歸納了國內(nèi)外季節(jié)性凍土地區(qū)典型道路結(jié)構(gòu),分析了各自的優(yōu)缺點,基于道路凍脹與翻漿發(fā)生機(jī)理,從路基橫斷面形式、路基填料、排水設(shè)計等方面,提出了防凍脹翻漿的路基結(jié)構(gòu)。
　　3)基于伴有相變的凍土區(qū)路基溫度場控制方程、考慮溫度梯度引起水分遷移的凍土路基水分遷移控制方程,應(yīng)用有限差分軟件FLAC3D的流固熱耦合模型數(shù)值來求解

3、凍土道路變形場模型。
　　4)建立設(shè)置防水墊層道路結(jié)構(gòu)溫度場和變形場影響的數(shù)值模型,分析了考慮地下水條件下,設(shè)置防水墊層結(jié)構(gòu)前后對路基溫度場、變形場變化特性的影響,結(jié)果表明設(shè)置防水墊層能夠減弱地下水對道路凍脹和融沉變形的影響。
　　5)建立了不同埋置位置保溫板對道路溫度場和變形場影響的數(shù)值模型,分析了有無保溫板以及保溫板埋置不同深度對道路溫度場、變形場變化特性的影響,表明道路結(jié)構(gòu)中存在保溫板對提高凍融線,減弱凍脹融沉有顯著影