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风积砂土冻胀机理及防冻胀措施的研究

易富  
【摘要】: 土体冻胀一直是冻土研究领域的热门课题,不同性质土的冻胀特性有很大差异。风积砂土属于粉质土,而粉质土的冻胀强度是最大的,因而对风积砂土的冻胀性及其对铁路危害的研究是非常有必要的。 本论文基于连续介质力学和热力学理论,建立了路基土的水分运移和热传导耦合模型,并定性的考虑荷载对冻胀性的影响,利用Matlab数值计算软件,求解出了路基土在冻结过程中的含水量和温度在不同时间随深度的变化关系。针对冻胀这一强非线性问题,相对于机理模型,建立了路基土冻胀的神经网络预报模型。由含水量、密度和冻结速率三个基本输入参数,预测粉质土的冻胀率,进而分析对铁路工程建设的影响。通过对冻胀机理的研究,针对不同的自然条件,分别探讨了当今在铁路建设中广泛采用的防冻胀措施。


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