多年冻土地区路基冻胀变形分析.pdf

第18卷 第2期 中 国 公 路 学 报 Vol.18 No.2 2005年4月 ChinaJournalofHighwayandTransport Apr.2005 文章编号:1001-7372(2005)02-0001-05 多年冻土地区路基冻胀变形分析 王 铁 行 (西安建筑科技大学 土木工程学院，陕西 西安 710055) 摘 要:首先模拟气候因素变化过程，得到不同时期冻土路基温度场分布，温度场随时间的变化可 以反映出冻结相变区的变化，然后考虑土体体积力和土体冻结相变产生的冻胀力，采用考虑拉破坏 的热弹性力学方法，分析得到多年冻土地区路基变形分布和演变规律;在此基础上，对冻土路基纵 向裂缝的成因进行研究，揭示出冻土路基纵向裂缝主要出现于路面中部及路面靠近路肩部位，这与 实际情况是相符合的。进一步的分析表明:采用低冻胀性的土填筑路基，如采用碎石土填筑，对于 降低冻土路基冻胀变形及防治纵向裂缝病害是有效的。 关键词:道路工程;冻土路基;热弹性力学方法;冻胀变形;温度场 中图分类号:U416.1 文献标志码:A Analysisoffrostheaveonsubgradeinpermafrostregions WANGTie-hang (SchoolofCivilEngineering,XianUniversityofArchitectureandTechnology,Xian710055，China) Abstract:Bysimulatingthechangingprogressofclimatefeatures,thethermalregimeofsubgrade inpermafrostregionineachmonthisgot.Thevariationsofthermalregimewithtimeindicatethe variationsoffrostsoilbody.Then,onthebasisofthethermalelastictheoryinwhichthetensile failureistakenintoaccount,authorsattainthedeformationfeaturesofsubgradeinthepermafrost regionwithconsiderationofbodyforceandfrozen-heaveforce.Furthermore,thecauseof formationforthelongitudinalcracksinsubgradeisexplored.Anditisexposedthatthe longitudinalcracksprimarilyariseinthecentralsectionofthesubgradeandinthepositionnear roadshoulder.Thisisidenticaltothesituationinsite.Itisindicatedthatthebuildingsubgrade withlowfrostheavingsoil，exampleforsandygravel，isbeneficialtopreventlongitudinalcracks developing Keywords:roadengineering;frozensoilsubgrade;thermalelastictheory;frostheavedeforma- tion;thermalregime 地区路基纵向裂缝等病害主要在冬季发育，此时，冻 0 引 言 胀是导致病害的主要因素，因此，有必要对多年冻土 冻土路基出现病害的主要原因是冻胀和融沉， 地区路基冻胀变形进行分析，并进一步对纵向裂缝 就此已进行了相关研究工作