戈壁地区季节性冻土路基冻害的试验研究

【摘要】： 分布于我国内蒙、新疆和蒙古国南部的戈壁季节性冻土地区,自然环境恶劣,夏季炎热,地表温度高达60℃,冬季严寒,地表温度降至-30℃;路基土层分布不均匀,而且多为细粒土。在这种条件下,路面容易产生温度应力裂纹,路基土在冻融循环过程中容易产生冻害。 本文在蒙古国亚行贷款地区公路开发项目Choir-Sainshand-Zamiin Uud公路B1标段大量试验的基础上,结合对内蒙和蒙古国戈壁地区公路冻害的调查,分析总结了戈壁地区季节性冻土路基冻害的现状和冻害产生的机理。 戈壁地区季节性冻土路基的主要冻害形式有:冻胀、融沉、地基土长期冻融循环过程的强度降低造成的干翻浆。冻害的影响因素主要有:土质状况、水和温度状况。戈壁地区土层含量较小但发生冻害严重,这是沥青混凝土路面切断了蒸发路径,导致发生路基水分迁移聚集。 整理在建的蒙古国公路开发项目Choir-Sainshand-Zamiin Uud公路B1标段的大量土工试验数据,实验表明沙性土强度要大于粘性土强度,选择沿线的路基土料场应该有倾向性。 针对蒙古国公路开发项目Choir-Sainshand-Zamiin Uud公路B1标段Km29+180-Km30+166试验段进行路基的冻土力学性质试验研究。取得不同土质随温度降低的冻账发生趋势和强度变化趋势。试验表明,沙性土的冻胀程度要小于粘性土;沙性土和粘性土起始冻胀温度也不同。 分析了冻土路基的温度分布控制方程,并用有限差分程序FLAC对试验段路基进行温度场和应力场近似模拟。验证经过冻融循环后该路段路基的稳定性。