季冻区路基土论文-孙爽

季冻区路基土论文-孙爽

导读:本文包含了季冻区路基土论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:季冻区,冻融循环作用,水泥改良粉砂土,静力特性,动力特性

季冻区路基土论文文献综述

孙爽[1](2019)在《季冻区路基水泥改良粉砂土力学性质研究》一文中研究指出东北属于典型季节性冻土区,粉砂土分布广泛,在道路工程建设时不可避免遇到粉砂土路基。在反复冻融循环作用下,粉砂土力学性质会发生显着变化,从而导致道路出现严重病害。因此,对粉砂土进行有效改良,对于冻土区路基工程建设、路基工程病害防治、环境保护等均具有十分重要的意义。目前,工程界已经依据工程建设经验使用水泥对粉砂土进行了改良且效果明显。为更好的为水泥改良粉砂土工程实践提供理论、实验参考,本文采用室内试验、电镜扫描分析、理论分析相结合的方式,重点研究了冻融循环作用下水泥改良粉砂土的物理性质、静力特性、动力特性及其变化趋势,并从微观结构变化进行了机理分析。主要内容为:采用静叁轴试验、动叁轴试验分别对冻融前后不同冻融循环次数、不同水泥掺量、不同含水率条件下粉砂土压实试件的粘聚力、内摩擦角、抗剪强度、静弹性模量和动弹性模量的变化规律进行了系统研究;采用电镜扫描试验,对冻融循环作用下水泥改良粉砂土的颗粒、孔隙变化进行了定性和定量分析,应用灰色关联分析法找出了影响水泥改良粉砂土粘聚力、内摩擦角和抗剪强度变化的微观参数,进一步探究了冻融循环作用对其微观结构参数的影响。结果表明:(1)随冻融循环次数的增加,水泥改良粉砂土的粘聚力、抗剪强度、静弹性模量均呈下降趋势,内摩擦角变化规律不明显,但改良后粉砂土力学性质显着优于未改良粉砂土;(2)随水泥掺量的增加,水泥改良粉砂土的粘聚力、内摩擦角、抗剪强度和静弹性模量均呈增大趋势;(3)随含水率变化,改良前后粉砂土力学性质变化规律不统一;(4)同等试验条件下,未改良粉砂土在往复荷载作用下的塑性变形显着大于水泥改良粉砂土的塑性变形,未改良粉砂土的动弹性模量随冻融次数呈明显下降趋势,而水泥改良粉砂土的动弹性模量可稳定在10.86MPa~13.98MPa范围内,且明显高于未改良粉砂土的动弹性模量,并在小幅波动中优先趋于稳定;(5)未改良粉砂土经冻融循环作用后呈蜂窝结构,颗粒呈“碎裂”状态且趋于等轴,颗粒形状更加不规则,中孔隙增多,颗粒定向性减弱;水泥改良粉砂土经冻融循环作用后呈絮凝结构,颗粒呈“聚合”状态,整体为大颗粒构成骨架、小颗粒附着且颗粒趋于等轴,颗粒圆形度降低,大孔隙增多,颗粒定向性显着。(本文来源于《吉林建筑大学》期刊2019-06-01)

张越[2](2019)在《基于季冻区路基土介电特性量测含水率的应用研究》一文中研究指出随着路基长期服役,其内部的水温变化会导致路基含水率增大,尤其是在季冻区,由于冻融循环作用,路基局部含水率过大导致其强度降低,发生道面沉陷、开裂等病害,因此对路基含水率全面量测十分重要。钻芯取样法破坏道路结构,工作效率低下,单点数据无法全面反映道路横向、纵向的含水率变化。探地雷达具有无损、简便、高效等优势,已在道路工程用于面层厚度、内部缺陷探测,利用其探测路基土含水率的相关研究较少。现有研究多基于土体介电特性,但对路基填筑的各类因素如压实度、温度等考虑较少。利用雷达信号提取介电常数方面,多集中于理论分析和室内试验,缺少现场数据验证。同时,雷达信号分析多从时域角度出发,频域分析较少。针对上述问题,从理论分析、室内实验和现场试验开展了探地雷达量测季冻区路基土含水率的研究。首先,通过室内试验建立了砂土和黏土的“含水率-介电常数关系模型”。在常温和负温条件下分别进行不同含水率及不同压实度的试件成型,测取各工况下的介电常数;接下来,分析不同类型土样试件介电常数的影响因素,拟合获得相应的“含水率-介电常数关系模型”。其次,通过时间域有限差分算法的理论分析,确定了评判介电常数的指标。基于正演软件模拟了电磁波在单层、双层和不均匀介质结构模型中传播,控制模型电磁参数变量,得到不同工况下的雷达时域信号;分析雷达直达波振幅、反射波振幅、双程走时、衰减等与电磁参数变化相关关系,提出双程走时计算介电常数指标。最后,通过室外现场试验,验证时域参数评判介电常数的指标适用性,并提出评判介电常数的频域指标。开展了不同模型尺寸、不同天线中心频率下的室外试验,得到不同工况下的实测数据;利用双程走时反算介电常数,对比介电常数仪量测数据,从时域角度分析不同天线中心频率雷达的探测效果;进一步展开雷达信号频域分析,利用快速傅里叶变换得到雷达频域信号,提出峰值频率和频谱能量百分比两项指标用于含水率的直接评判。上述理论分析、室内实验和现场试验成果,为春融冬冻前夕路基土含水率探地雷达量测及数据处理提供支撑,具有较为重要的理论意义和实践价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)

李子奇[3](2019)在《季冻区路基改良土固结-蠕变特性及模型研究》一文中研究指出我国季节性冻土地区占国土面积的53.5%。由于季冻区特殊的气候条件,冻胀和翻浆频发,是最常见的道路病害。本课题组以治理季冻区道路病害和有效利用工业废渣为出发点,提出了两种路基改良土:橡胶颗粒改良粉煤灰土和油页岩废渣改良粉煤灰土。已有研究成果证明了二者具有强度高、导热系数低等优秀的寒区工程特性,兼具废物利用的功能。在道路工程中,边坡、挡土墙随时间发展的失稳及路基的不均匀沉降均与土的蠕变息息相关,是道路设计与使用中无法忽略的问题。作为治理季冻区道路病害的新材料,改良土在长期荷载作用下的持续变形性质理应引起足够的重视。开展改良土蠕变特性的研究,可以为改良土路基设计提供可靠的参数,预测路基工后沉降,对路基稳定性具有重要意义。本文依托国家自然科学基金项目“季节冻土区道路设置冷阻层治理路基冻害机理研究”,开展了两种季冻区路基改良土的固结-蠕变试验研究,分析了含水率、压实度以及冻融循环对改良土固结-蠕变特性、压缩-固结特性和蠕变速率的影响,建立了适用的经验模型和元件模型,主要工作如下:(1)测定了两种改良土的基本物理、力学性质,分析了试验原材料的物质组成并评价了其对周围水环境的影响,基于研究基础确定了蠕变试验的加载方式、稳定标准等关键因素。(2)开展了两种改良土固结-蠕变特性和压缩-固结特性的研究,分析了含水率、压实度对次固结系数、压缩指数、压缩系数、固结系数的影响。采用回归分析建立了两种改良土的幂函数、指数函数及双曲线函数模型,并以西原模型为基础,通过将Merchant模型与非线性粘塑性体(NVPB)串联建立了改进模型。(3)进行了不同冻融循环次数下改良土的固结-蠕变试验,对比了改良土冻融前后的固结-蠕变特性和压缩-固结特性,分析了冻融循环作用下蠕变参数的变化规律。建立了冻融循环后的幂函数和指数函数的混合模型。引入扰动状态概念,获得了冻融循环后的改进西原模型。(4)研究了含水率、压实度和冻融循环对两种改良土初始和稳态蠕变速率的影响,与粉质黏土进行了对比,通过分析两种改良土的蠕变速率趋势得出结论:油页岩废渣改良土的长期稳定性更显着。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-05-01)

林波[4](2018)在《冻融黏土的力学特性及季冻区路基永久变形研究》一文中研究指出冻融和重车荷载是我国季节性冻土地区交通设施建设和运营面临的两大亟待解决的工程危害。围绕这一课题的研究持续数十年,但工程问题依然未彻底解决。本文针对国内外对季节性冻土地区路基稳定性评价方法不完善的事实,密切我国道路建设与维护的需要,运用理论分析、室内试验和数值模拟相结合的手段,在充分认识冻融循环作用对路基土结构演化的影响规律的基础上,研究了路基融土的静、动力特性,提出了路基融土的动力永久变形预估公式,建立并验证了路基水-热-动力耦合有限元模型,研究了季冻区道路路基的工作状态以及动力响应演化规律,提出了路基永久变形计算流程和描述方程,并根据路面的要求确定了季冻区路基的容许变形控制标准。主要研究内容及获取的研究成果如下:基于剪切波速试验和工业CT扫描试验的结果,分别以剪切波速和灰度值为指标研究了冻融循环作用对路基黏土刚度和密度的影响。通过引入各向异性指数的概念,定量地研究了路基黏土的小应变剪切模量各向异性和等效密度各向异性随着冻融循环次数的演化规律,揭示了冻融循环作用的影响机理,认为路基黏土的刚度和密度在冻融循环作用的影响下产生了弱化,经历7次冻融循环次数之后弱化作用不再明显。利用等向压缩-回弹试验、叁轴静力蠕变试验、叁轴剪切压缩试验以及应变速率试验系统地研究了不同冻融循环次数下路基黏土的压缩回弹特性、蠕变特性、应力~应变关系以及应变速率特性,建立了路基融土的峰值强度、压缩曲线斜率及回弹曲线斜率等参数与冻融循环次数的函数关系,给出了路基融土的叁轴蠕变预测模型,研究了路基融土的抗剪强度、割线模量以及抗剪强度指标与应变速率的增减关系,认为广义双曲线模型能够描述不同应变速率下路基融土的应力~应变关系。利用一系列的动态叁轴试验研究了融化饱和黏土在长期循环加载过程中动态剪切模量、阻尼比、回弹模量以及累积塑性应变的演化规律,研究了不同影响因素对路基黏土上述特性的影响,验证了Martin-Davidenkov模型和双曲线模型可分别用来预测长期循环荷载作用下路基融土的动态剪切模量和阻尼比的演化规律,建立了可考虑冻融循环次数、动应力幅值、围压、加载频率以及振动次数等五种影响因素的路基融土长期回弹模量经验模型,提出了可考虑冻融循环次数、动应力幅值、含水率、初始应力比以及振动次数等因素的路基黏土累积塑性应变经验模型。利用非饱和路基土水分迁移试验和路基动压应力现场实测数据分别验证了水-热耦合模型和路基-路面动力响应模型,二者按照顺序耦合关系构成了水-热-动力模型。利用水-热-动力模型分析了季节性冻土地区路基在修筑完成后20年内温度场和水分场的演化规律,通过建立路基动态弹性模量在不同工作状态下的计算公式,系统地研究了路基在季节变化和重车荷载作用下的工作状态及其动应力响应。提出了季冻区路基不均匀变形的计算方法,确定了季冻区路基不均匀变形的模式及其函数表达式,认为高斯峰值函数可以合理地描述路基横向不均匀变形曲线。建立了以冻融循环次数、重车荷载以及循环振动次数为变量的路基不均匀变形预估公式。选定了可同时描述不均匀变形曲线宽度和深度的高斯峰值函数的参数作为路基不均匀变形的控制指标,选定底基层层底拉应力作为路面安全性能的研究指标,建立了可考虑路面结构层厚度、路面结构层模量以及路基不均匀变形控制指标的道路底基层层底拉应力的预估公式。以道路设计阶段底基层层底拉应力的容许值作为控制标准,提出了季节性冻土地区路基不均匀变形控制指标的计算式,并给出了确定路基不均匀性变形容许值的算例。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-12-01)

张互助[5](2018)在《季冻区路基压实黏土损伤效应及能量演化机制研究》一文中研究指出我国季节性冻土的分布面积为5.137×106 km2,约占全国国土陆地面积的53.5%。随着我国“西部大开发”和“振兴东北老工业基地”战略的继续推进、“一带一路”倡议的稳步实施以及经济社会的快速发展,季冻区交通基础设施的建设规模将不断扩大,建设与运营标准将大幅提升。季冻区路基在冻融、湿度以及行车荷载的综合影响下,将因路基压实土的性能衰减而产生变形和强度变化,以致路基路面结构发生边坡滑塌、裂缝、错台和翻浆等道路病害。而季冻区路基压实土的变形破坏过程实质上是一个损伤不断累积以及能量吸收、积聚、耗散与释放的综合过程,了解和掌握路基压实土在冻融-湿度-荷载作用影响下的损伤效应和能量演化机制,对于分析季冻区路基压实土性能演化规律以及指导路基工程实践和灾变防治具有重要意义。同时,由于土体性质的复杂性以及其他因素的影响,不同地区、不同类型的土体往往表现出不同的工程性质,有些方面的研究成果尚未达成一致结论,开展不同地区、不同类型土体的相关研究很有必要。本文依托国家自然科学基金项目“冻融循环后路基材料力学特性的静动参数转换理论及试验研究”,鉴于黏质土分布的广泛性以及在路基工程中应用的普遍性,以取自京哈高速公路四平至长春段改扩建工程建设项目CP05合同段取土场的低液限黏土作为研究对象,针对季冻区路基工程工作特点,在通过室内冻融循环试验和叁轴压缩试验对其力学性质演变规律分析的基础上,利用连续介质损伤力学和应变等价原理建构冻融-湿度-荷载耦合作用下的损伤本构模型,探讨基于弹性波动理论和超声波无损检测技术的土体损伤检测与评价方法,并分析变形破坏过程中的能量特征。本文开展的具体研究工作如下:(1)基于室内试验研究分析了季冻区路基压实黏土的力学性质演化规律。首先在对路基用土进行基本性质试验测试的基础上,成型试验试件并进行冻融循环试验;然后通过叁轴压缩试验研究了路基压实黏土的应力-应变关系以及弹性模量、抗剪强度参数和破坏强度等力学性质参数在冻融、湿度与围压影响下的变化规律,得到了应力-应变关系以及弹性模量、抗剪强度指标和破坏强度等力学性质参数与冻融循环次数、湿度、围压的关系;接着利用方差分析探讨了冻融循环次数、湿度和围压及其因素间的交互作用对路基压实黏土力学性质参数指标影响的显着性大小,得到了弹性模量、抗剪强度指标以及破坏强度等力学性质参数影响因素的显着性程度和排序。(2)建立了冻融-湿度-荷载耦合作用下路基压实黏土的损伤变量方程以及损伤本构模型,探讨了季冻区路基压实黏土的损伤演化特性。首先鉴于路基压实黏土材料的非均质性以及损伤扩展的随机性,假定土体微元破坏服从Weibull分布和Mohr-Coulomb准则,借助连续介质损伤力学理论,结合应变等价原理和广义胡克定律构建了叁轴压缩下路基压实黏土的损伤本构模型,并根据路基压实黏土在叁轴压缩条件下的应力-应变特征提出了损伤模型参数的确定方法;接着利用推广后的应变等价原理对路基压实黏土损伤的冻融-湿度-荷载耦合作用进行分析,提出了一种可综合考虑冻融循环、湿度与荷载效应的损伤变量演化方程,并将其嵌入叁轴压缩条件下路基压实黏土的损伤本构模型,从而建立了可考虑冻融-湿度-荷载耦合作用的路基压实黏土损伤本构模型;最后引用路基压实黏土的力学性质参数试验结果验证了损伤本构模型的合理性,并探讨了其损伤扩展特性,得到了路基压实黏土损伤随应变、冻融、湿度以及围压的扩展规律。(3)研究提出了基于超声波技术的土体损伤检测与评价方法,并利用该方法分析了季冻区路基压实黏土的损伤特性。首先以弹性波动理论为基础,综合考虑冻融循环以及湿度变化对路基压实黏土的影响,经过严密的理论推导得出了包含纵波波速、含水率和几何变形参数等3个变量的损伤变量计算表达式,并以此为基础提出了基于超声波技术的季冻区路基压实黏土损伤检测与评价方法;然后对经历冻融循环与湿度变化影响的路基压实黏土进行几何变形与超声波纵波波速测试,利用本文提出的损伤检测与评价方法分析了路基压实黏土的损伤特性,得到了季冻区路基压实黏土在冻融循环与湿度作用影响下的损伤演化特征;接着分别利用基于弹性模量和极限强度定义的损伤评价指标验证了本文所提出的损伤检测与评价方法的可行性和可靠性;最后基于损伤检测与评价数据,建立了考虑冻融与湿度影响的损伤变量预测模型,验证表明拟合效果理想,能够较为准确地反映压实黏土在外界环境因素影响下的损伤演化特征,可为缺乏相关资料的季冻区路基工程损伤预测与评价提供依据与参考。(4)针对季冻区路基压实黏土变形破坏过程中的能量演化行为,基于理论分析和叁轴压缩试验数据计算分析了季冻区路基压实黏土变形破坏过程中的能量演化规律以及破坏应变能特征。首先在对路基压实黏土变形破坏过程中能量种类以及能量转化作用分析的基础上,通过数学物理分析方法推导得出了叁轴压缩条件下的能量计算公式,并提出了应变能转化率与破坏应变能指标及其相应的确定方法和标准;然后利用路基压实黏土的叁轴压缩试验数据计算分析了其应变能、应变能转化率随偏应力及轴向应变的演化规律,并分析了与冻融循环、湿度以及围压的关系,得到了冻融循环、湿度以及围压对路基压实黏土能量演化特征的影响规律;最后分析了季冻区路基压实黏土破坏应变能的演化特征及其影响因素的显着性大小,得到了冻融循环、湿度与围压对路基压实黏土破坏应变能的影响规律以及影响显着性大小和排序。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)

吕翔[6](2018)在《季冻区路基土宏观力学行为与微观结构特征关系研究》一文中研究指出季节性冻土区,在冬冻春融的反复循环作用下,压实路基土的宏观力学行为随着冻融次数的增加将发生不同程度的变化,这种路基性能的改变常常使道路结构发生严重病害。探究多次冻融作用对压实路基土物理、力学特性的作用机理,能够为工程技术人员预防或治理道路病害提供可靠的理论依据和重要的参考资料。由于压实路基土宏观力学行为变化的本质是路基土微观结构改变,所以探讨路基土微观结构与宏观力学特性的关系成为了广大科研人员亟待解决的课题。为了分析压实路基土宏观力学行为与微观结构特征在经历多次冻融作用后的相互关系,选取了叁种不同塑性指数,在经历冻融作用后,通过静叁轴试验得到土样的宏观力学行为变化规律;采用扫描电镜技术,获取与静叁轴试验同条件压实土试样的微观结构参数变化规律;总结了压实路基土宏观力学行为及微观结构特征随冻融作用次数的变化规律,并通过数学技术手段寻求二者之间的相互关系。得到了微观结构变化对压实路基土宏观力学特性的影响机理,从而揭示了季节性冻土区路基病害发生的原因,控制了路基工程的质量,减少了病害发生,提供了可靠的基础资料和理论依据。具体的研究结果表明:在冻融作用后,粉土质砂和粉土的各宏观力学性质(粘聚力、内摩擦角、抗剪强度和静弹性模量)均下降,黏土的粘聚力和静弹性模量下降,内摩擦角和抗剪强度增大;随着含水率的增加,土样的各宏观力学性质(粘聚力、内摩擦角、抗剪强度和静弹性模量)均下降。随着塑性指数的增大,土样的粘聚力、抗剪强度和静弹性模量下降,而内摩擦角则有所增大。粉土质砂的大、中空隙较多,使得土颗粒的粘聚力较低;冻融循环使粉土质砂的团聚性增强,粉土和黏土颗粒的分裂性增强;土颗粒的团聚性随着塑性指数增大逐渐减弱,分裂性随着塑性指数增大逐渐增强。随着塑性指数的增加,叁种土样孔隙平均孔径和孔径分维的大小的波动程度越来越小;对于粉土和黏土,冻融作用和含水率对土样的孔隙影响较小;冻融作用和不同含水率的典型压实路基土颗粒丰度没有太明显的规律,但是总体上向圆状发展;叁种土样的表面起伏程度都不大,黏土的表面起伏程度受冻融影响较大。叁种土样的颗粒定向性均较差。并且颗粒的定向性与含水率相关程度不大。路基土微观结构参数中,与各宏观力学性质(粘聚力、内摩擦角、抗剪强度和静弹性模量)相关的微观结构参数为平均粒径、平均孔径、平均丰度、表面起伏分维。(本文来源于《吉林建筑大学》期刊2018-06-01)

刘炳宇,孟上九,王淼[7](2018)在《季冻区路基冻胀影响因素分析及权重判别》一文中研究指出路基冻胀是季冻区常见的道路工程灾害,影响因素复杂且相互耦合。本文针对现行冻胀规范仅考虑土质条件和含水率两种影响因素的局限性,基于以往研究成果和综合判别,明确了含水率、温度、压实度和土质条件是路基冻胀的主要影响因素。以哈尔滨周边有代表性的季冻区道路为例,构建了上述四种因素耦合下的季冻区路基冻胀率计算公式,并采用层次分析法得到土质条件、含水率、温度及压实度对冻胀的影响权重分别为:0.47、0.21、0.18和0.14。新的计算公式能够反映多因素耦合下季冻区路基土的冻胀特性,为季冻区道路工程防灾减灾及相关规范完善提供了借鉴。(本文来源于《自然灾害学报》期刊2018年02期)

刘炳宇[8](2018)在《季冻区路基冻胀特性研究及预警分析》一文中研究指出随着我国经济的飞速发展及“一带一路”战略的提出,高等级公路网络将不断建设和完善,加之早期修建的道路也相继进入养护期,其防灾减灾工作被提升到前所未有的重要地位。而路基作为道路的重要组成部分,与路面共同承担着上部荷载,其强度、稳定性将直接影响道路的使用性能。然而,受季冻区冬冷夏热、年温差大的特殊气候条件影响,路基的冻胀无疑会对道路的安全运营造成巨大威胁。本文以黑龙江省有代表性的季冻区道路为例,分别选取黏土、粉质黏土和中砂土为研究对象,基于多元线性回归和层次分析等方法,构建考虑含水率、温度、土质条件及压实度的冻胀率预测模型;分析冻胀各影响因素的权重;并利用Arc GIS软件进行冻胀预警系统的设计,实现了灾害的预警及可视化显示。主要研究工作如下:(1)分析并指出现行冻胀规范仅考虑含水率和土质条件的局限性,明确了含水率、温度、土质条件和压实度为路基冻胀的主要影响因素。通过回归分析,构建了考虑上述四种因素耦合下的冻胀率计算模型。(2)采用层次分析法,分析得到土质条件、含水率、温度及压实度在路基冻胀中的权重配比。该方法改进了以往因冻胀率计算公式中各参数量纲不同,难以确定其对冻胀影响权重的不足,使分析结果更加切合实际。(3)基于黑龙江省公路勘察设计院及测绘地理信息局提供的实测资料,应用Arc GIS软件分别建立黑龙江省内的降水数据库、温度数据库、土质条件及路基压实度数据库等;并分别对北富高速、黑大高速、绥北高速指定路段的冻胀灾害风险进行研究,分析其在11月份至次年2月份冻结期距路面0.75m和1m深度处路基土的冻胀情况,并绘制冻胀风险预警图。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01)

陈鑫[9](2018)在《季冻区路基冻胀融沉控制指标研究》一文中研究指出我国是世界上拥有冻土面积第叁大的国家,季节性冻土分布十分广泛,面积达到国土面积的一半以上。受公路建设条件限制,公路路基填筑难以实现全部采用非冻胀敏感性材料,而且随着公路建设理念的不断提升,具有明显节地效果的低路堤已在季冻区公路建设中普遍采用。路基冻胀和融沉将导致路面开裂、不均匀变形及整体承载能力下降,冻胀引起的变形及沉陷难以养护,对行车安全造成的影响大,季节性冻融和冻胀已经成为困扰我国季冻区公路路基建设和运营质量的重要难题。近年来,公路设计技术和理念不断发展,具有安全、占地少、环保、与自然环境协调性好等优点的低路堤公路成为今后的发展趋势。但是,因为低路堤公路的地下水位较高,增加了湿度,大大增加了冻胀融沉隐患。再加上由于受路面施工等方面因素影响,路面结构层的层间不能完全粘结,路基的冻胀融沉变形与路面结构的容许开裂之间的关系将变得更加复杂,对路面开裂控制将更加不利。因此,基于路基路面变形协调和一体化设计的路基冻胀融沉控制指标研究将更加必要且有意义。本文以季冻区路基冻胀融沉变形为研究对象,通过对吉林省公路路基冻胀融沉变形进行观测和监测,系统研究了季冻区路基冻胀融沉变形的监测方法以及基于路面开裂和平整度控制的路基冻胀融沉控制指标。通过典型路段路基的冻胀融沉变形观测及监测,分析了路基冻胀融沉变形随时间变化规律,首次采用分布式光纤传感技术监测季冻区路基冻胀融沉变形,提出了路基冻胀融沉变形综合监测技术。分析了10种工况条件下路基冻胀融沉变形对路面开裂的影响,提出了不同路面层间连接状态下路基冻胀融沉变形的致裂层位。通过室内试验研究,提出了冻胀融沉试验边界条件及不同因素对路基土冻胀融沉变形规律的影响。建立了基于路面开裂和平整度控制下的路基冻胀融沉变形分析理论,基于路面结构响应提出了季冻区路基冻胀融沉控制指标。结果表明,高速公路半刚性基层沥青路面路基允许冻胀值不大于25mm,柔性基层沥青路面路基允许冻胀值不大于50mm。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-03-01)

郑瑞红[10](2017)在《隔水层对季冻区路基温湿度场影响的数值分析》一文中研究指出随着季节性冻土区高速公路的建设和投入运营,季节性冻土路基长期冻融循环作用下的稳定性问题逐渐受到人们的重视和关注。对季节性冻土区而言,维持湿度稳定是保障寒区路基冰冻稳定,提高路基耐久性的重要途径。为了防治季节性冻土区道路冻害,本研究的依托工程首次提出和应用了路基双隔离层技术,其主要目的在于隔离路床下的毛细水并最大限度地减少路床土体聚冰量,同时隔离路床顶面的路面渗水并横向排水,以期达到长期稳定。本文基于这一思想,对路基下部隔水层的材料参数、设置部位及其对路基温度场、水分场的影响进行了数值模拟研究。首先,对依托工程路基土进行了基本物理力学实验,分析了代表土样的颗粒组成、化学成分、物理力学性质,得出土体基本参数和力学特性等,结合国内外的土体冻胀特性分类,对该工程土样进行了冻胀特性分类判别。然后,收集工程当地气象资料,并利用ABAQUS软件建立季节性冻土区路基温度场有限元计算模型,分析季节性冰冻地区路基温度场变化规律,预估路基聚冰带的形成位置,为季节性冻土区路基的双隔离层设置提供依据。最后,利用ABAQUS软件建立有限元模型进行仿真模拟计算,分析隔水层设置位置的影响,评价隔水层的隔水效果,并提出路基隔水层施工质量控制措施及在设计与施工中需要注意的一些问题,以指导实际工程施工。(本文来源于《长安大学》期刊2017-10-25)

季冻区路基土论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着路基长期服役,其内部的水温变化会导致路基含水率增大,尤其是在季冻区,由于冻融循环作用,路基局部含水率过大导致其强度降低,发生道面沉陷、开裂等病害,因此对路基含水率全面量测十分重要。钻芯取样法破坏道路结构,工作效率低下,单点数据无法全面反映道路横向、纵向的含水率变化。探地雷达具有无损、简便、高效等优势,已在道路工程用于面层厚度、内部缺陷探测,利用其探测路基土含水率的相关研究较少。现有研究多基于土体介电特性,但对路基填筑的各类因素如压实度、温度等考虑较少。利用雷达信号提取介电常数方面,多集中于理论分析和室内试验,缺少现场数据验证。同时,雷达信号分析多从时域角度出发,频域分析较少。针对上述问题,从理论分析、室内实验和现场试验开展了探地雷达量测季冻区路基土含水率的研究。首先,通过室内试验建立了砂土和黏土的“含水率-介电常数关系模型”。在常温和负温条件下分别进行不同含水率及不同压实度的试件成型,测取各工况下的介电常数;接下来,分析不同类型土样试件介电常数的影响因素,拟合获得相应的“含水率-介电常数关系模型”。其次,通过时间域有限差分算法的理论分析,确定了评判介电常数的指标。基于正演软件模拟了电磁波在单层、双层和不均匀介质结构模型中传播,控制模型电磁参数变量,得到不同工况下的雷达时域信号;分析雷达直达波振幅、反射波振幅、双程走时、衰减等与电磁参数变化相关关系,提出双程走时计算介电常数指标。最后,通过室外现场试验,验证时域参数评判介电常数的指标适用性,并提出评判介电常数的频域指标。开展了不同模型尺寸、不同天线中心频率下的室外试验,得到不同工况下的实测数据;利用双程走时反算介电常数,对比介电常数仪量测数据,从时域角度分析不同天线中心频率雷达的探测效果;进一步展开雷达信号频域分析,利用快速傅里叶变换得到雷达频域信号,提出峰值频率和频谱能量百分比两项指标用于含水率的直接评判。上述理论分析、室内实验和现场试验成果,为春融冬冻前夕路基土含水率探地雷达量测及数据处理提供支撑,具有较为重要的理论意义和实践价值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

季冻区路基土论文参考文献

[1].孙爽.季冻区路基水泥改良粉砂土力学性质研究[D].吉林建筑大学.2019

[2].张越.基于季冻区路基土介电特性量测含水率的应用研究[D].哈尔滨工业大学.2019

[3].李子奇.季冻区路基改良土固结-蠕变特性及模型研究[D].吉林大学.2019

[4].林波.冻融黏土的力学特性及季冻区路基永久变形研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[5].张互助.季冻区路基压实黏土损伤效应及能量演化机制研究[D].吉林大学.2018

[6].吕翔.季冻区路基土宏观力学行为与微观结构特征关系研究[D].吉林建筑大学.2018

[7].刘炳宇,孟上九,王淼.季冻区路基冻胀影响因素分析及权重判别[J].自然灾害学报.2018

[8].刘炳宇.季冻区路基冻胀特性研究及预警分析[D].哈尔滨理工大学.2018

[9].陈鑫.季冻区路基冻胀融沉控制指标研究[D].吉林大学.2018

[10].郑瑞红.隔水层对季冻区路基温湿度场影响的数值分析[D].长安大学.2017

标签:;  ;  ;  ;  ;  

季冻区路基土论文-孙爽
下载Doc文档

猜你喜欢