川藏线康定段季节性冻土路基温度场分布规律及路基变形研究

摘要

论文以川藏线康定--东俄洛段公路改扩建工程为依托，综合考虑路线走向、风速、辐射、地形地貌等多种因素，实测了断面路基温度场和路面变形。通过对实测数据的研究分析了天然地表、路基中线、坡脚地温的变化特征以及路面、路线走向、海拔高度、地形地貌等对路基温度场分布的具体影响。通过对路面变形的分析，验证了季节冻土地区路面变形和路基温度场的相互关系。指出了在零填或挖方路段季节性的冻胀和融沉是构成路面变形的主要部分。
　　 现场取样进行室内试验，获得了在一定含水量和干密度情况下的热交换系数。对有限元计算中影响路基温度场的各边界条件进行分析，给出了北纬30.03°地区不同坡率、不同走向路基边坡接受太阳辐射量的理论公式。建立ADINA有限元计算模型，对典型路基温度场的分布规律进行重点分析，并与现场实测温度场进行相互验证，确认了建模和参数取值的合理性。得到了不同走向路基温度场不对称分布特征，并指出路基浅层土温度场的这种不对称分布现象具有冬强夏弱的特点。
　　 指出在季节冻土地区路基最易产生季节冻胀融沉的薄弱位置是当路线走向为东西走向时的右路肩处。根据现场实测和建模分析得到了康定地区在不同的年平均气温条件下的最大季节冻土深度。
　　 本文的研究成果可为今后川西高原康定地区的季节冻土路基设计提供一定的参考。