周期温度边界条件下冻土融化固结特性研究

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1、分类号：密级■：ｍ靖ｗ人ＩｊＨ＾研究生学位论文周期温度边界条件下冻主醋化固结特性研究论文题目（中文）ＴｈｅＳ化ｄｙｏｎｆｒｏｚｅｎｓ〇ｎ化ａｗｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ论文巧目（外文）ｂｅｈａｖｉｏｒｗｉｔｈｅｒｉｏｄｉｃａｌｔｈｅｒｍａｌｂｏｕｎｄａｒｐｙ王文丽巧巧生巧名地质资源与地质工程？地质工程学科、专业道路地质灾害研究方向巧±学位结巧王＾民研究员导师巧名、职巧塑年９月至２〇巧年３月ｔｌｉｎ，心＇２０１５年３月论文巧交日期圓ＢＢＰ＂Ｉｍｆｉ？＜２０

2、巧年Ｓ月论文答辩日巧学位巧予曰期校址：甘巧省兰州市分类号：密级：續？州研究生学位论文周期温度边界条件下冻±融化固结特性研究论文题目（中文）Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌｔｈａｗｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ论文题目（外文）ｂ－ｅｈａｖｉｏｒｗｉｔｈｅｒｉｏｄｉｃａｌｔｈｅｒｍａｌｂｏｕｎｄａｒｐｙ王文舰研巧生姓名地质资源与地质工程？地质工程学科、专业道路地质灾害職方向博壬学化级別王兰民研究员导师姓名、职称２０１１年９月至２０巧年３月２０１５年３月论Ｍ交日巧

3、２０１５年５月论文答辩日期学位授予日期校扯：甘肃省兰州市原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：节日期；少ｃＤ关于学位论文使用授权的声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰州大

4、学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学校保存或向国家有关部口或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用任何复制手段保存和汇编本学位论文、。本人离校后发表使用学位论文或一。与该论文直接相关的学术论文或成果时，第署名单位仍然为兰州大学本学位论文研究内容；囚可Ｗ公开□不宜公开。，己在学位办公室办理保密申请，解密后适用本授权书＂＂一Ｖ（请在Ｗ上选项内选择其中项打）论文作者签名：＾导师签名ａ？曰期；日斯．Ｊ如．抑巧周期温度边界

5、条件下冻±融化固结特性研究摘要一冻±的融化固结沉降是造成寒区工程病害的主要原因之。Ｗ我国修建的青藏铁路和青藏公路为例；，近年来的监测数据显示多年冻±层的融化下沉会引起一：、系列的工程病害，例如路面开裂路面凹陷、道路翻浆、涵洞开裂、桥跳及地基的不均匀沉降等。针对冻±的融化固结沉降，研究者进行了大量的试验和理论研究。就目前来看，这些工作主要针对常温边界条件下±体的融化固结特性。在实际工程中，冻±地當的融化沉降往往伴隨着地表温度的周期世变化而呈现出目季节性的变化规律，Ｐ：在暖季随着地表温度的升高，地基内孔隙水融化后在外压力的驱动下排出，地基沉降持续发展

6、；在冷季地基内孔隙水冻结，由孔隙水的排出造成的固结沉降也随之停止。很明显，周期温度边界条件下±体的融化固结规律完全有别于常温边界的情况。因而，先前基于常温边界的研究结果并不适用于实际工程问题。基于这样的考虑，本文从试验和理论两个方面对周期边界条件下冻±的融化固结规律及其影响因素进行了Ｗ下几方面的研究：〔１）根据实际工程中边界温度变化遵循正（余）弦函数的规律，进行了不同周一维融化固结试验期温度和含水量条件的。研究了誠化固结变形和融化深度随时一间的发展变化规律，。试验结果表明维周期温度边界条件下±体的融化固结变形随时间的发展呈现出周期性的发展规律，这是区

7、别于常温边界条件的最显著特征。同时，，随着冻融次数的增加周期温度边界条件下的融化固结变形和融化深度均逐渐趋于常温边界的情况。（２）基于ＦＬＡＣ数值软件建立了适用于周期温度边界条件下融化固结的数值模拟平台。为了避免计算单元的温度状态反复改变导致的存储变量丢失的问题，本文将反复冻融的区域始终作为融化区域，并在该区域内进行固结计算。对于反复冻融的区域，通过改变其渗透系数Ｗ模拟冻结和融化状态对排水通道的影响。一（３）通过对比分析维状态下融化固结变形