为分析多年冻土区高速公路宽幅路基热稳定性,量化评价路基尺度变化对冻土路基热收支状态的影响,提出了路基的尺度效应概念,以描述因路基尺度变化而引发的路基热收支状态的变化;应用数值仿真模拟手段,对比分析了不同路基尺度下冻土路基的热量传输过程。研究结果表明：随路基宽度和高度的变化,路基热收支状态变化明显;在高温冻土区,宽幅路基的基底...
为了解决目前多年冻土区路基调控措施普遍存在的适用性和局限性问题,应对全球气候变暖以及多年冻土区高速公路的建设要求,对目前普遍采用的6种路基调控措施进行了系统评价,在此基础上通过机理上优势互补、设计指标的优化提出了4种新型路基结构,在实体工程中进行了应用,并进行了地温监测与分析。结果表明：宽幅通风路基能有效降低路基高度,在暖季...
为了解决多年冻土区由于路基加宽而产生的热效应问题,采用数值模拟方法,通过分析融化深度、融化速率以及融化盘形态随路基宽度的变化规律,对宽幅路基热效应特征进行了系统阐述,基于对传统单一工程措施的综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了2种工程防治对策,并对13.5m幅宽实体工程的地温观测数据进行了分析。结果表明：块石-通风管路基...
以青海共和至玉树公路K418＋462处块石路基为研究对象,分析了沥青路面铺设前、后的块石层内地温、块石层底热流密度以及路基中孔地温变化过程,研究了沥青路面对块石层内自然对流降温效应的影响。结果表明：块石层内上下温差在路面铺设后明显降低,导致路面铺设后块石层中自然对流强度降低为路面铺设前的约40%;在沥青路面强吸热以及块石自然对流强...
为了研究多年冻土区低温施工环境对路面压实度的影响,确定其与路面现有病害间的关系,在实验室中进行了不同工况下的马歇尔试验,系统研究了压实度与成型温度、击实遍数的关系,建立沥青混合料细观有限元模型,以实测气温、风速作为计算边界条件,模拟高寒、高海拔多年冻土地区施工期内混合料温度场分布。结果表明：低温施工环境使混合料局部出现不可...
为了研究不同降雨条件下道路路面水膜深度的变化情况,通过3个全尺寸预制路面模型（6m×3m）在模拟降雨大厅中6种不同降雨强度及7个不同坡度下的水膜深度观测试验,实测了路面水膜深度,根据试验数据标定了水膜深度回归模型,验证并校核了国内外既有水膜深度预测模型的计算结果。研究结果表明：国内外已有的几种典型路面水膜深度预测模型中,回归模型...
为解决G214线共和—结古公路冻土路基施工过程中出现的挤塑式聚苯乙烯（XPS）保温板路基弯沉不达标及选材标准等问题,针对不同厂家生产的XPS保温板开展了单轴压缩试验,得到了其弹性模量和抗压强度,采用数值方法研究了XPS保温板弹性模量对路基弯沉的影响规律,分别计算了其在施工荷载和工后荷载条件下的应力分布。基于计算结果提出了能够满足冻土...
为了给高温多年冻土地区通风管路基建设提供参考,根据青海省共和至玉树高等级公路现场监测数据,研究了通风管路基的传热特征,揭示不同季节通风管管内温度变化过程,分析了冻土上限附近热流密度状况。研究结果表明：冷季时通风管路基底部地温低至-6℃,通风管将外界冷空气的冷量直接引导至路基底部,对下伏冻土层产生了主动冷却效果;在2年的观测期内...
为了确定青藏高原多年冻土地区新建道路设计时工程热影响的范围,以青藏公路为例,应用有限元与无限元耦合的数值计算方法,以土体温差ΔT为评价指标,分析了公路路基热影响的范围及变化规律。研究结果表明：温差ΔT在横向上表现出随横向距离增加而呈抛物线衰减的规律;在垂向深度上以冻土天然上限深度和人为上限深度为界,划分为天然冻土活动层、公路路...
为了充分了解共和至玉树公路（简称共玉公路）沿线的多年冻土地温分布情况,为多年冻土地温预测提供必要的理论支撑,根据共玉公路及国道G214线地温监测资料,应用地温波动理论对共玉公路沿线多年冻土地温采用非线性拟合算法进行地温曲线拟合,得到其不同分区的地温曲线拟合预测模型,并根据此预测模型对沿线多年冻土地温进行了预测计算。研究结果表...
针对青藏高原多年冻土区高寒、大温差环境下公路隧道防冻保温与多年冻土保护问题,依托中国首座多年冻土区公路隧道建设实例,采用有限元软件ANSYS,分析了不同隧道保温隔热层铺设方式下的温度场变化,并利用模糊综合评价方法对保温材料性能进行了对比分析。结果表明：多年冻土区隧道宜采用双层铺设方式;保温材料铺设在二衬表面或离壁铺设时应优先选...
为了明确多年冻土地区公路隧道承受的围岩荷载,给其结构设计提供科学依据,针对冻胀荷载的计算方法以及围岩荷载的组合形式进行了研究。考虑围岩不均匀冻胀特性,推导了不均匀冻胀时圆形隧道冻胀荷载的解析解;建立了冻胀荷载的有限元数值分析方法,揭示了围岩性质、埋深、衬砌形状对冻胀荷载的影响规律;对冻胀荷载包络图进行简化并分解,拟合了适用...
为了对急弯路段小客车行车危险性进行排序,辅助决策者找出急需改善的危险路段,提高道路安全管理水平和资金利用效能,利用临界附着系数和路面附着系数作为分析指标,选取25组试验路段作为研究对象,并将路段按危险性大小分为8级,利用数理统计和模糊综合评判理论,确定单因素评判矩阵和影响因素权重,进而得到综合评判结果;结合不同危险等级对应的权重...
为合理确定降雨等不利气象条件下高速公路安全限速要求,提出基于安全容许速度的雨天公路可变限速控制策略,将安全容许速度定义为道路综合环境所能提供的最大安全车速,即道路线形所能提供的安全车速与道路环境状况所能提供的安全车速中的较小者;构建了综合考虑道路线形、道路环境、视距、路面状态因素的安全容许速度确定模型;基于安全容许速度,给...
为了分析驾驶人制动行为下小客车在曲线路段的行车风险,综合考虑降雨、超速和道路线形等因素,利用CARSIM软件建立车辆动力学仿真模型,以临界附着系数和侧向加速度作为行车风险评价指标,基于数理统计理论,分析各因素的显著性,运用MATLAB软件建立曲线路段小客车行车风险评价模型。研究结果表明：车速和圆曲线半径对行车风险影响显著,制动力影响一...
中国多年冻土分布面积约占国土面积的22.3%,世界多年冻土分布面积的10%,其中75%以上分布在中国西部的高海拔高寒地区。多年冻土与自然界其他岩土相比,因其含冰特性与温度敏感而具有特殊的工程性质,是青藏高原多年冻土区工程建设面临的世界性难题。国内外对冻土的研究虽有近百年的历史，但在大面积连续多年冻土地区，尤其是高海拔高寒地区有计划...
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