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川藏高速公路沿線溫度變化規律與斜坡溫度場-變形分析
關鍵詞：道路工程 寒區斜坡 數值模擬 凍融循環
摘要：四川藏區地處青藏高原東緣,該區域山峰大部分處于高海拔甚至超高海拔區.為研究該區擬建的川藏高速公路沿線區域的溫度變化規律,通過獲取的沿線氣象站溫度數據以及典型斜坡工點氣溫、地溫的現場實時監測數據,分析了研究區內年平均氣溫、年最低溫度的變化規律以及斜坡淺表層地溫與氣溫之間的關系.利用FLAC3D有限元分析軟件對典型斜坡工點開展了熱、力耦合作用研究.通過模擬在不同的溫度場作用下,斜坡內部溫度場、應力應變場以及凍脹變形等特征,分析了斜坡淺表層溫度變化對斜坡變形的作用機制.結果表明: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性系數達到0.90691;典型斜坡工點的淺表層溫度主要受大氣溫度影響,呈現周期性變化,溫度變化周期為24 h,溫度變幅最大可達21.2℃,影響深度范圍最深約50cm;外界溫度對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產生的壓應力表現為向內側位移,而高溫時為拉應力表現為外側位移,若長期處于大溫差、強凍融循環的環境下,最終斜坡將會發生失穩破壞.
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