中國東北凍土區(qū)地處歐亞大陸凍土區(qū)邊緣,自20世紀(jì)80年代以來年均氣溫增暖幅度增大,大興安嶺北部和小興安嶺地區(qū)尤為顯著。在此大背景下,東北多年凍土開始退化,公路建設(shè)等人類活動更加速了多年凍土的退化。反過來多年凍土的退化對其上部構(gòu)筑物的穩(wěn)定性產(chǎn)生了極其不利的影響,對公路建設(shè)而言,路基不均勻沉降、邊坡失穩(wěn)等常有發(fā)生。為探究氣候變化背景下多年凍土退化對中國東北地區(qū)多年凍土賦存狀態(tài)及對多年凍土區(qū)高等級公路路基的影響,以穿越小興安嶺西北段的北黑高速公路加寬擴(kuò)建工程為依托,以北黑高速公路K161+200-K161+800島狀凍土路段為研究對象,從2009.09到2016.10,通過進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)勘察,地溫、路基沉降、地下電阻率、孔隙水壓力等參數(shù)變化長期觀測,分析路基下島狀多年凍土的變化特征和退化過程;結(jié)合路基分層沉降數(shù)據(jù),了解多年凍土融化、固結(jié)排水過程,對多年凍土區(qū)路基在施工期和運(yùn)營期的沉降特征進(jìn)行分析;結(jié)合DSC法檢測未凍水含量試驗(yàn),對黏土在凍融過程中未凍水含量呈現(xiàn)不同變化規(guī)律進(jìn)行分析,并提出黏土凍結(jié)和融化過程未凍水含量的計(jì)算模型;結(jié)合多年凍土路基沉降特征,提出東北多年凍土區(qū)路基沉降計(jì)算方法并科學(xué)預(yù)...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究的目的及意義
    1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 凍土區(qū)路基變形研究現(xiàn)狀
        1.2.2 固結(jié)理論研究現(xiàn)狀
        1.2.3 未凍水含量研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的主要內(nèi)容
    1.4 研究方法與技術(shù)路線
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技術(shù)路線
2 研究區(qū)氣候變化及凍土勘測
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 研究區(qū)地理位置
        2.1.2 氣候與氣溫
        2.1.3 凍融指數(shù)變化
    2.2 地質(zhì)勘察與觀測設(shè)備布設(shè)
    2.3 監(jiān)測斷面高密度電法探查
    2.4 本章小結(jié)
3 島狀凍土賦存及退化特征
    3.1 凍土上限變化
    3.2 島狀凍土地溫變化
    3.3 島狀凍土退化特征
        3.3.1 路基左坡腳下凍土退化規(guī)律
        3.3.2 路基左坡腳外10米處凍土退化規(guī)律
    3.4 結(jié)果分析與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 島狀凍土區(qū)路基沉降特征
    4.1 路基沉降監(jiān)測
        4.1.1 K161+440斷面
        4.1.2 K161+450斷面
    4.2 路基分層沉降特征
        4.2.1 K161+440分層沉降特征
        4.2.2 K161+450分層沉降特征
    4.3 結(jié)果分析與討論
        4.3.1 施工及運(yùn)營過程的沉降
        4.3.2 氣候?qū)β坊两涤绊?br>        4.3.3 公路工程對多年凍土水熱影響
    4.4 本章小結(jié)
5 凍融過程未凍水含量計(jì)算模型
    5.1 未凍水測試原理與設(shè)備
    5.2 試驗(yàn)材料與步驟
    5.3 DSC法測量未凍水準(zhǔn)確性驗(yàn)證
    5.4 未凍水計(jì)算模型
        5.4.1 融化過程未凍水計(jì)算模型
        5.4.2 融化模型驗(yàn)證
        5.4.3 凍結(jié)過程未凍水計(jì)算模型
        5.4.4 凍結(jié)模型驗(yàn)證
        5.4.5 簡易測試法
    5.5 結(jié)果與分析
    5.6 討論
    5.7 本章小結(jié)
6 凍土退化及路基沉降預(yù)測
    6.1 凍土參數(shù)
        6.1.1 含水率試驗(yàn)
        6.1.2 比重試驗(yàn)
        6.1.3 密度試驗(yàn)
        6.1.4 凍土融化壓縮試驗(yàn)
        6.1.5 試驗(yàn)結(jié)果
    6.2 凍土退化預(yù)測
        6.2.1 左坡腳下伏凍土退化趨勢
        6.2.2 中央分隔帶下伏凍土退化趨勢
        6.2.3 預(yù)測結(jié)果
    6.3 路基沉降預(yù)測
        6.3.1 多年凍土區(qū)路基沉降計(jì)算模型
        6.3.2 土中應(yīng)力計(jì)算
        6.3.3 凍土層變形計(jì)算
        6.3.4 凍土層上部的土體變形
        6.3.5 凍土層下部的土體變形
    6.4 結(jié)果分析與討論
    6.5 不足與展望
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3849153