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川藏高速公路沿線溫度變化規(guī)律與斜坡溫度場(chǎng)-變形分析
關(guān)鍵詞：道路工程 寒區(qū)斜坡 數(shù)值模擬 凍融循環(huán)
摘要：四川藏區(qū)地處青藏高原東緣,該區(qū)域山峰大部分處于高海拔甚至超高海拔區(qū).為研究該區(qū)擬建的川藏高速公路沿線區(qū)域的溫度變化規(guī)律,通過獲取的沿線氣象站溫度數(shù)據(jù)以及典型斜坡工點(diǎn)氣溫、地溫的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析了研究區(qū)內(nèi)年平均氣溫、年最低溫度的變化規(guī)律以及斜坡淺表層地溫與氣溫之間的關(guān)系.利用FLAC3D有限元分析軟件對(duì)典型斜坡工點(diǎn)開展了熱、力耦合作用研究.通過模擬在不同的溫度場(chǎng)作用下,斜坡內(nèi)部溫度場(chǎng)、應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)以及凍脹變形等特征,分析了斜坡淺表層溫度變化對(duì)斜坡變形的作用機(jī)制.結(jié)果表明:影響大氣溫度的最顯著因素是海拔高度,在緯度與經(jīng)度相同的情況下,海拔每上升100m,年平均氣溫約下降0.579~0.613℃,年最低氣溫與海拔高度的線性相關(guān)性系數(shù)達(dá)到0.90691;典型斜坡工點(diǎn)的淺表層溫度主要受大氣溫度影響,呈現(xiàn)周期性變化,溫度變化周期為24 h,溫度變幅最大可達(dá)21.2℃,影響深度范圍最深約50cm;外界溫度對(duì)斜坡巖體的影響范圍主要分布在斜坡淺表層部位,深部巖層受低溫的影響很小.斜坡淺表層巖體在低溫時(shí)產(chǎn)生的壓應(yīng)力表現(xiàn)為向內(nèi)側(cè)位移,而高溫時(shí)為拉應(yīng)力表現(xiàn)為外側(cè)位移,若長期處于大溫差、強(qiáng)凍融循環(huán)的環(huán)境下,最終斜坡將會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞.
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