【摘 要】
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近年来青藏地区发展迅速,随着《国家高速公路网规划》的逐步实施,修建冻土区高等级公路势在必行,鉴于其特殊的地理位置和地质环境,利用既有二级公路升级改造也是一个重要的建设比选方案。本文以多年冻土区拓宽路基为研究对象,利用现场调研、离心试验以及数值分析等手段系统研究了拓宽路基温度和变形的分布规律,评价了冻土拓宽路基长期稳定性,寻求多年冻土区路基拓宽最优方案。得出如下研究结论:（1）基于青藏公路现场调研数
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近年来青藏地区发展迅速,随着《国家高速公路网规划》的逐步实施,修建冻土区高等级公路势在必行,鉴于其特殊的地理位置和地质环境,利用既有二级公路升级改造也是一个重要的建设比选方案。本文以多年冻土区拓宽路基为研究对象,利用现场调研、离心试验以及数值分析等手段系统研究了拓宽路基温度和变形的分布规律,评价了冻土拓宽路基长期稳定性,寻求多年冻土区路基拓宽最优方案。得出如下研究结论:（1）基于青藏公路现场调研数据,改进长安大学土工离心机,开发制作离心模型试验监测系统和温度场实现装置,再现多年冻土区新老路基内部应力环境和外部气候环境;通过离心模型试验得出冻土拓宽路基明显受“阴阳坡”效应影响,1m深度处阳坡侧温度较阴坡侧高2～3℃,拓宽10年后,两侧路肩的变形差值达到3.2cm。（2）利用ABAQUS及其二次开发平台编写了同时考虑地面辐射、太阳辐射、风速、对流换热等因素影响下的实际边界条件,建立多年冻土拓宽路基温度场数值分析模型,对拓宽后路基多年冻土层的长期热稳定性进行研究。研究结果表明:阴坡温度全年低于阳坡,两侧坡脚温差可达4.7℃;适当增加路基高度可以维持冻土温度,路基填高从2.5m增加至5.5m,最大融深上升0.25m;增加拓宽宽度会加速冻土退化,拓宽宽度从3.5m增加至5.5m,最大融深下降0.83m。（3）采用顺序耦合法,以拓宽路基计算温度场为基础,利用ABAQUS二次开发平台编写修正Duncan模型UMAT子程序,建立多年冻土拓宽路基变形场计算模型,分析多年冻土拓宽路基温度影响下的变形规律:阴坡侧拓宽变形明显小于阳坡侧,最大变形差值达到4cm;拓宽宽度从3.5m增加至5.5m,拓宽路基最大变形量增加9.4cm;路基填高从2.5m增加至5.5m,拓宽路基最大变形量增加8.4cm。（4）选取最大变形、沉降率、冻土上限、两季多年冻土温度共5个参数作为稳定性评价标准,基于空间尺度效应理论分析拓宽路基在不同工况下的热稳定性和变形稳定性,找出最优拓宽方案。
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