季節(jié)性冰凍地區(qū)水泥混凝土道路凍深研究.pdf

1、溫度是土體中水分遷移的動力和水分發(fā)生相變的決定因素，直接影響著路基的季節(jié)性凍結(jié)和融化。路基溫度場和道路凍深的分布規(guī)律，對進一步開展季節(jié)性冰凍地區(qū)路基穩(wěn)定性具有重大意義。本文以季節(jié)性冰凍地區(qū)的水泥混凝土道路作為研究對象，進行路基溫度場的現(xiàn)場測試與數(shù)值模擬，并建立不同路面結(jié)構(gòu)組合下的水泥混凝土路面道路凍深模型，研究凍深的分布規(guī)律，取得了以下研究成果：
　　 1)建立了不同邊界條件下伴有相變的非穩(wěn)態(tài)溫度場模型，根據(jù)“附面層原理”提出第

2、一類邊界條件的確定方法；基于太陽輻射作用轉(zhuǎn)化為熱流密度邊界條件、地氣間的溫差以及風速風向作用轉(zhuǎn)化為對流換熱邊界條件確定第二、三類邊界條件。
　　 2)結(jié)合黑龍江雞訥公路路基溫度場測試數(shù)據(jù)，分析了季節(jié)性冰凍地區(qū)路基溫度場的變化規(guī)律。應(yīng)用伴有相變的非穩(wěn)態(tài)溫度場模型，對測試斷面分別進行了第一類邊界條件和第二、三類邊界條件相疊加的情況下路基溫度場的數(shù)值模擬，結(jié)果表明第二、三類邊界條件下的溫度場計算結(jié)果更接近實測值。
　　 3)針

3、對海拉爾、哈爾濱、二連浩特和阿勒泰四個地區(qū)的典型水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)，在第二、三類邊界條件下，計算了水泥混凝土道路凍深。分析了地理位置、路面結(jié)構(gòu)和路面厚度對凍深的影響規(guī)律。
　　 4)基于現(xiàn)有氣象資料，選取18個典型季節(jié)冰凍地區(qū)，在第二、三類邊界條件下，計算了典型水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)的凍深，并分析了邊界條件對凍深的影響。
　　 5)基于18個典型季凍區(qū)的道路凍深，應(yīng)用克里金插值法，繪制了水泥混凝土路面道路凍深等值線圖。