川藏高速公路沿线温度变化规律与斜坡温度场-变形分析

川藏高速公路沿线温度变化规律与斜坡温度场-变形分析

论文摘要

四川藏区地处青藏高原东缘,该区域山峰大部分处于高海拔甚至超高海拔区。为研究该区拟建的川藏高速公路沿线区域的温度变化规律,通过获取的沿线气象站温度数据以及典型斜坡工点气温、地温的现场实时监测数据,分析了研究区内年平均气温、年最低温度的变化规律以及斜坡浅表层地温与气温之间的关系。利用FLAC3D有限元分析软件对典型斜坡工点开展了热、力耦合作用研究。通过模拟在不同的温度场作用下,斜坡内部温度场、应力应变场以及冻胀变形等特征,分析了斜坡浅表层温度变化对斜坡变形的作用机制。结果表明:影响大气温度的最显著因素是海拔高度,在纬度与经度相同的情况下,海拔每上升100 m,年平均气温约下降0.579~0.613℃,年最低气温与海拔高度的线性相关性系数达到0.906 91;典型斜坡工点的浅表层温度主要受大气温度影响,呈现周期性变化,温度变化周期为24 h,温度变幅最大可达21.2℃,影响深度范围最深约50 cm;外界温度对斜坡岩体的影响范围主要分布在斜坡浅表层部位,深部岩层受低温的影响很小。斜坡浅表层岩体在低温时产生的压应力表现为向内侧位移,而高温时为拉应力表现为外侧位移,若长期处于大温差、强冻融循环的环境下,最终斜坡将会发生失稳破坏。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 温度变化规律研究
  •   1.1 年平均气温变化规律
  •   1.2 年最低气温变化规律
  • 2 斜坡浅表层岩体温度场研究
  •   2.1 温度变化对比分析
  •   2.2 地温场规律分析
  • 3 典型工点热、力耦合作用研究
  •   3.1 工程概况
  •   3.2 有限元计算模型
  •   3.3 计算参数
  •   3.4 计算过程
  •   3.5 计算结果分析
  •     3.5.1 -20 ℃温度环境
  •       (1)温度场特征
  •       (2)位移场特征
  •       (3)应力场特征
  •     3.5.2 20 ℃温度环境
  •       (1)温度场变化
  •       (2)位移场变化
  •       (3)应力场变化
  •   3.6 分析
  • 4 高寒地区斜坡变形破坏失稳机理
  •   (1)地质建造阶段
  •   (2)后期改造阶段
  •   (2)灾变循环阶段
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁进科,裴向军,程强,张国厅,陈杰

    关键词: 道路工程,寒区斜坡,数值模拟,冻融循环

    来源: 公路交通科技 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院

    基金: 国家自然科学基金项目(41702318),交通运输部建设科技项目(2013318800020),四川省教育厅资助项目(18ZA0057),四川省科技计划资助项目(2019YJ0467),四川省国土资源厅资助项目(KS-2018-25)

    分类号: U412.366

    页码: 33-42+58

    总页数: 11

    文件大小: 7834K

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