季节冻土区路基土体的冻胀率与热膨胀系数关系分析
张鑫鹏—冻土地区冻胀的原因分析及解决措施.doc
冻土地区冻胀的原因分析及解决措施土建室张鑫鹏2019-10-161 成因分析 (1)1.1 水结冰后膨胀 (1)1.2 毛细现象和冰晶体的形成 (1)2 影响冻胀的因素 (3)2.1 土质对冻胀的影响 (3)2.2 土中水分对冻胀的影响 (3)2.3 温度对冻胀的影响 (4)3 冻胀的破坏影响 (4)4 应对的解决措施 (5)4.1 置换法 (6)4.2 隔温法 (7)4.3 隔水法 (8)4.4 稳定土处理法 (8)5 结束语 (9)参考文献 (9)冻土地区冻胀的原因分析及解决措施张鑫鹏摘要：冻土地区路基的病害及其相应的防治措施一直是困扰工程的难题。
如冻胀、融沉等。
**处于北方严寒地区，在道路铺设，和基础设置等方面，受到冻胀的影响很大，往往为了解决冻胀问题花费更大精力和投资，并且存在特殊地质条件和投资控制等因素影响，有些项目无法完全避免冻胀的产生和影响，处理不当会给日后使用带来很大影响，根据冻胀原理和多年的经验教训，本文着重分析冻胀的起因和处理措施等，希望能为今后设计和施工带来更多帮助和解决思路。
关键词：冻土地区；冻胀；成因；解决措施1成因分析1.1水结冰后膨胀我们知道，水在摄氏零度结冰，体积比原体积大十分之一，水结冰的过程中体积增大，产生占位空间，挤动了其它物体，作用在其它物体上的力就是冻胀力。
这种单独的原位冻胀造成破坏力相对较小。
1.2毛细现象和冰晶体的形成土体的冻胀分为原位冻胀和分凝冻胀两种。
而对工程中破坏巨大的是由于外界水分迁移补给形成的分凝冻胀，是由毛细现象和冰晶体共同作用形成的。
毛细现象是指土中水在表面张力作用下，沿着孔隙向上及其他方向移动的现象。
在形成毛细通道时就构成毛细水的上升。
当冰冻季节冻结时，土中水分向冻结区迁移并积聚，土颗粒孔隙中的自由水在0℃以下时，自由水首先冻结成冰晶体。
随着**温的继续下降，周围未冻结区土中的水分会向表层冻结冰晶体迁移积聚，使冻结区土层中水分逐渐增大，冻结后的冰晶体也不断增大，只要冻结区周围还存在着水源，并且还存在适当的水源补给通道即毛细通道，能够源源不断地补充给冰冻体所需的水分，在这一不平衡的引力不间断地作用下，未冰冻区的水分不断地向冰冻区迁移积聚，使冰晶体不断扩大，在土层中形成冰夹层，土层在冰夹层作用下体积会发生膨胀，也就是冻胀。
季冻区道路冻胀、融沉机理分析及防治现状
季冻区道路冻胀、融沉机理分析及防治现状摘要：对东北地区季节性冻土的冻胀、融沉机理进行深入分析，通过毛细理论、水分迁移理论得出冻胀、融沉过程的影响因素，得出季冻区冻胀融沉的主要影响因素是土质、含水量以及温度，并据此提出具体的防治措施，为相关研究提供借鉴经验。
关键词：季节性冻土；冻胀；融沉；防治0 前言中国是受冻胀危害比较严重的国家之一，主要分布在大兴安岭、小兴安岭等东北地区以及青藏高原等西部高山区域，季节性冻土面积占我国国土总面积的53.5%[1]，位于季节性冻土地区的公路面临着冬季冻胀、春季回暖融沉的问题，这是导致寒冷地区各种道路病害的主要原因[2]。
因此，针对冻土地区的冻胀、融沉过程的深入研究分析逐渐受到更多的重视且势在必行。
1 冻胀和融沉机理分析1.1 冻胀季冻区道路冻胀，主要指的是路基土体的冻胀。
由于大气负温的作用，土体中的水分冻结成冰，土体发生水分迁移，路基土随着温度降低的方向形成冰晶体，导致土体的体积增大膨胀[3]。
由于路基土体中的含水量和密实度在不同季节、不同气候条件下发生的不均匀改变，加之道路周边复杂的地理环境的相互影响，直接导致路基土的冻胀变形的不均匀性[4]。
因此，路面在受到不均匀的冻胀力的影响下，内部发生拉应力效应。
1.2 融沉春季气温上升，土中冰晶体融化之后，土颗粒之间的胶结程度降低，摩擦力减小[5]。
在其自重应力的作用下，土颗粒之间的空隙逐渐被压缩，土体的体积减小。
路基开始融化，导致路面下地基土较两侧的路肩土的融化速度快，造成路基的凹形冻土核残留，土层上部已经融化的水分在融化区域内无法排出，进而造成翻浆。
2 冻胀和融沉影响因素分析2.1 冻胀影响因素季冻区路面易出现冬季低温冻胀、春季回暖融沉的问题，给道路造成不同程度的破坏，包括鼓包、开裂、路基不均匀沉降等。
而道路冻胀主要受到路基的影响，由于各路基土体的土质、压实度、含水量的不同，导致路面受到不均匀冻胀力的作用影响[6]。
季节性冻土路基冻胀影响因素分析及其防治措施
季节性冻土路基冻胀影响因素分析及其防治措施摘要：路基冻胀是我国北方地区公路路基特有的破坏现象。
通过对土的冻胀机理及影响冻胀主要因素的研究，提出了防治路基冻胀的处置措施。
关键词：季节性冻土冻胀影响因素防治措施季节性冻土指地表冬季冻结而在夏季又全部融化的土。
我国北方地区温普遍较低,季节性冻土分布广泛。
路基冻胀是我国北方地区公路路基特有的破坏现象，也是该地区公路主要病害之一。
因此，了解冻胀的机理和影响因素，并寻找防治的途径是十分必要的。
由于冻胀问题比较复杂，涉及因素多，所以必须从理论上去认识和了解冰冻作用的物理力学性质，掌握和发现冰冻作用过程的规律，进而找出防治冻胀措施。
1路基土冻胀的形成机理土是由固体颗粒、液体水和气体组成的三相体。
固体土粒是土的最主要的物质成分，由无数大小不等、形状不同的矿物颗粒按照各种不同的排列方式组合在一起，构成土的骨架主体，称为“土粒”。
在土颗粒之间的空隙中，通常有液体的水溶液和气体（主要为空气）充填。
土在冻结过程中，不仅是土层中原有的水分的冻结，还有未冻结土层中水向冻结土层迁移而冻结。
所以，土的冻胀不仅仅是水结冰时体积增加的结果，更主要是水分在冻结过程中由下向上部迁移聚集再冻结的结果。
重力水和毛细水在0℃或稍低于0℃时就冻结，冻结后不再迁移；而结合水以薄膜形式存在于土粒表面，由于吸附的关系，结合水外层一般要到-1℃左右才冻结，内层甚至在-10℃也不会完全冻结。
所以当气温稍低于0℃时，重力水和毛细水都先后冻结，而结合水仍不冻结，依然从水膜厚处向薄处移动。
当含盐浓度不同时，结合水由浓度低处向高处移动，水分移动虽然缓慢，数量也不大，但是如有不断补给来源，一定时间的移动水量还是很可观的。
水的补给来源主要通过土的毛细作用，由于结合水向上移动，在温度合适时它也被冻结，这就造成冻结后的水分比冻结前的水分大量聚集。
这些水分冻结后就会形成严重的冻胀。
2路基冻胀的影响因素2.1土质对冻胀的影响土的冻胀主要是由于水分的迁移导致的水分大量积聚而引起的。
季节性冻土路基冻胀性分析及治理措施
补给的影响 。
对于各类土 ,影响地基土冻胀性的地下水临界深
度 :黏土 、粉质黏土为 112～210 m ;粉土为 110～115 m ; 砂土为 015 m[3] 。
3 季节性冻土的冻胀性分级
目前 ,对季节性冻土的冻胀性一般根据土的类别 、 天然含水量 、地下水位和平均冻胀率等进行分级 ,但在 不同规范中 ,分级方法有所不同 ,分级指标也有差异 。 例如 :在《公路桥涵地基与基础设计规范》中把地基土 的冻胀性分为冻胀 、不冻胀两级 ;在《工业与民用建筑 地基基础设计规范》中把地基土的冻胀性分为不冻胀 、 弱冻胀 、冻胀 、强冻胀四级 ;而在《冻土工程地质勘察规 范》《、水工建筑物抗冰冻设计规范》《、铁路工程特殊岩 土勘察规程》及《铁路特殊路基设计规范》等规范中把 地基土的冻胀性分为不冻胀 ( Ⅰ级) 、弱冻胀 ( Ⅱ级) 、冻 胀 ( Ⅲ级) 、强冻胀 ( Ⅳ级) 、特强冻胀 ( Ⅴ级) 五级 。
在不同行业的工程项目中 ,冻胀性分级宜在遵循 国标《冻土工程地质勘察规范》的原则下 ,按照各行业 规范进行 。
4 路基冻害分析及治理措施
路基冻害的治理应从分析地基土冻胀性的主要因
素入手 ,找出控制冻害产生的主要因素 ,并根据实际情 况采取不同的治理措施 。
对季节性冻土地段的铁路路基 ,当路基面以下一 定深度范围内地基土为粉黏粒质量 ≤15 %的粗颗粒土 或粉黏粒质量 ≤10 %的细砂时 ,地基土的冻胀率很小 , 可不考虑其冻胀危害 ,也不需要采取措施 。这里的“一 定深度”与当地的最大冻结深度有关 ,一般可取最大冻 结深度的 60 %～95 %[4] 。
2 大孔径干钻施工
设计锚索钻孔直径 <115 mm ,与水平方向成 15° 角 ,钻孔数量共 27 孔 ,最大钻孔深度 3215 m ,施工采用 干钻技术 。 211 地质情况
季节冻土区高速铁路路基冻胀特性研究
季节冻土区高速铁路路基冻胀特性研究Research on Frost Heave Characteristics of High Speed Railway Subgrade inSeasonal Frozen Soil Area颜庆宇(中铁建贵州建设有限公司，贵阳550000)YAN Qing-yu(China Railway Construction Guizhou Construction Co. Ltd., Guiyang 550000, China)【摘要】总结了季节冻土区铁路路基的冻胀特点，分析了影响冻胀的主要因素，如土质、土中的含水量和溫度，基于前人的研究成果，总结了路基防冻胀的措施，包括设置保温层、改良填料特性和控制水分条件。
上述研究成果为避免季节性冻土区高速铁路路基 冻胀病害的发生提供了重要的指导作用。
【Abstract 】 T his paper summarizes the frost heaving characteristics of r ailway subgrade in seasonal frozen soil area，analyzes the main factorsaffecting frost heaving, such as soil, water content and temperature in soil. Based on previous research results, it summarizes the anti frost heave measures o f subgrade, including setting insulation layer, improving filler characteristics and controlling water content conditions. The above research results provide important guidance for avoiding frost heaving o f h igh-speed railway subgrade in seasonal frozen soil area.【关键词】季节性冻土；高速铁路;路基;冻胀【Keywords 】seasonally frozen soil; high speed railway; subgrade; frost heave 【中图分类号】U 213.1【文献标志码】A【文章编号】1007-9467 (2021) 01 -003屯02【DOI 】10.13616/j .cnki .gcjsysj .2021.01.012工程建设与设计Construe t ion& D etign For P roject1引言冻土是一种低于〇丈且含有冰的土岩111。
路基土的冻胀分析及防冻害措施
浅谈路基土的冻胀分析及防冻害措施【摘要】在我国的高寒地区，由于气温极低容易产生路基土的冻害现象，本文通过对路基土的冻胀机理和冻胀的影响因素进行了详细的分析，并得出了相对应的防治冻害的相关措施，为高寒地区路基土的设计、施工、维护等方面提供指导。
【关键词】：路基土；冻胀；防治措施中图分类号：u213.1 文献标识码：a 文章编号：一、前言路基土在极低的气温下，会产生冻结现象，水分的冰析作用和迁移积聚现象是导致路基土不均匀冻胀的直接原因。
冻胀的强弱程度跟土体在发生冻结时候的温度、土体内含水量的多少和水的来源、土的颗粒的大小和外部荷载的作用等多方面的因素有关。
二、路基土的冻胀影响因素分析1、土质对路基土产生冻胀的影响土体中的矿物质成分、密实度和粒度的成分是土质对路基土产生冻胀影响的最主要原因。
当路基土的土颗粒的粒径在0．1 mm以上时因为空隙较大，使得水分容易被排出，因此不会发生冻胀。
当土颗粒的粒径减小到一定程度，空间的空隙减小到一定程度之后，就容易发生冻胀。
当土颗粒粒径在0．1—0．05 mm范围之间，土体就会产生冻胀，这个范围内土体冻胀的可能性最大；当土体颗粒粒径在0．002 mm以下的时候，土颗粒分散性增大使得水分迁移量减小，使得土体的冻胀性逐渐减弱。
矿物成分对冻胀的影响不会发生在颗粒较粗路的路基土中。
土的密实程度也会对土的冻胀造成影响，在含水率固定的条件下，路基土密度的降低会增大土体之间的孔隙。
当密实度较小的土体发生冻结的时候，留有充分的孔隙和空间让冰发生自由膨胀也不会引起土颗粒间间距的变化，这时的土体产生的冻胀量比较小。
随着密实度的增大，自由水充填到了土颗粒间的孔隙之中，因此路基中水分在变成冰后的膨胀空间就会受到限制使得路基土冻胀程度变大。
当土体处于一个标准的密实度范围内，土颗粒间的孔隙在最小的范围内，这时的土体的密实度就阻碍水分的迁移，使得冻胀量也就达到了最大值。
2、水对路基土产生冻胀的影响路基土中的含水率，是促使路基土产生冻胀的基本条件。
季节冰冻区道路路基的若干方面分析
季节冰冻区道路路基的若干方面分析季节冰冻区相应的路基形成差异沉降，主要是受到温度场、水分场以及相应的应力场的直接影响，在整个变形的过程中实际的影响因素仍然比较多，季节冰冻区自身地质条件、具体填土材料以及实际施工工艺等因素的综合影响。
受到多种因素的严重影响，路基也会出现一些不均匀的沉降现象，目前，不均匀沉降以及出现的季节冰冻区的冻结和融化成为了目前路基变形或者是结构发生变化的重要原因。
受到路基各种不均匀变形的直接影响了，改变了路面结构具有的附加应力，使路面逐渐出现结构的裂缝，破坏整个路面结构。
一、季节冰冻区道路路基出现沉降的机理所有路基以及相应的上部填方路基实际上否是通过土体最终形成，整个地基在竖直方向出现一定的变形就属于沉降。
外荷载会作用于整个土体中，其中的一部分主要是通过孔隙中具有的水进行承担，这也称为是孔隙水压力。
剩余的另一部分，需要通过土骨架进行承担，称之为有效应力。
具体的有效，就是需要引起压缩有效或者是强度有效，其中实际的有效应力也是总荷载以及相应总截面积的实际比例。
可以将孔隙水压细致的分为净水压力以及超孔隙压力两种。
在荷重的主要作用下，实际的土粒以及水之间的压缩量比整个土体的压缩量更小，气体具有的压缩形式比较强。
处于密闭的整个体系中，土体受到各种力以后会出现变形，最后形成了季节冰冻区的一种路基不均匀沉降现象。
二、季节冰冻区道路路基出现差异性沉降的预测（一）气候条件产生冰冻区的冻害气候条件能够直接影响整个路基冻害的形成，其中的气候条件包括气候冷热、气候变化的时间、季节的降雨量以及具体的降雨时间等因素。
受到气候条件的直接影響，会出现聚冰层深度以及实际分布的各种变化。
如果设置的聚冰层处于整个路基顶面非常深的一个位置，这样的路基并不会受到冻害的严重影响。
然而，如果聚冰层距离整个路基实际的顶面非常近的一个距离，甚至是表层位置，这样就会很容易出现相应的冻害。
受到大气温度的严重影响，温度下降以后，整个土地的温度会处于冰点值，这样就会导致土中实际的冻融层出现一定的冻结情况。
季节性冻土的冻胀力分析
式 两 种 方 法 得 出 ，本 文 以 我 国 大 量 的 实 验 数 据 为 依 据 进 行 切 向 冻 胀 率 、单 位 切 向 冻 胀 力 的 分 析 ，得 出 季 节 性 冻 土 切 向 冻 胀 力 的 经 验 公 式 ，经过
了国内工程项目验证符合实际,具有指导意义。在国外季节性冻土地区，若没有得到详勘报告的情况下,可以采用本文的经验公式用于初步设计。
验 ，规 范 没 有 给 出 验 算 穗 定 性 的 切 向 冻 胀 力 的 明 确 公 式 ，《冻土
地 区 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》(JGJ1 1 8 - 2 0 1 1 ) 只 给 出 了 一 个 范 围 较 宽 的 参 考 值 见 表 C .1.1，作 为 设 计 依 据 还 是 有 较 大 的 出 入 。
kd=1.09Yd(w-Wp)衣2Y „=0.8(w-Wp) 式 中 ：状 ----土 的 干 容 重 ；
CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
热 水 和 蒸 汽 ，部 分 居 民 用 户 采 用 自 主 分 散 天 然 气 采 暖 ，而 分 布 式 能 源 系 统 的 接 入 ，完 全 代 替 了 锅 炉 系 统 ，在 减 少 污 染 物 排 放 量 的 同 时 ，还 带 来 了 可 观 的 环 境 效 益 和 经 济 效 益 。
1 . 2 法向冻胀力
法 向 冻 胀 力 垂 直 与 冻 结 锋 面 及 基 础 底 面 ，由 于 桩 基 的 埋 深 大 于 季 节 性 冻 土 的 最 大 冻 深 ，因 此 ，不 存 在 法 向 冻 胀 力 的 影 响 。
探析迪庆高原冬季季节性冻土路基施工
探析迪庆高原冬季季节性冻土路基施工摘要：公路是线型建筑物，路基是线型建筑物的主体，它贯穿公路的全线，与桥梁、隧道相连。
因此，路基是公路的重要组成部分，其质量的好坏，关系到整个公路的质量。
路基又是路面的基础，它与路面共同承受行车荷载的作用。
实践证明没有坚固、稳定的路基，就没有稳固的路面。
路基的强度和稳定性是保证路面强度和稳定性的先决条件。
季节性冻土在冻结时可使地面隆起，融化时可使表土翻浆泥泞。
为了保证工期，在云南最高海拔的迪庆必须在有季节性冻土的冬季继续施工。
为保证质量，对季节性冻土进行有效的处理，成为工程上一个十分重要的课题。
使路基具有足够的水温稳定性，在季节性冰冻比较严重的地区迪庆，如何科学的采取措施及优化施工工艺，值得所有技术人员研究。
解决季节性冻土对路基的危害。
本文对国道214线香德二级公路冬季路基施工的有关方面进行了探析，以期对季节性冻土的施工提供一点参考。
关键词：迪庆高原；冬季季节性冻土；路基施工引言：国道214线香德二级公路起点为海拔3300米的香格里拉县，止点为海拔3500米的德钦县。
穿越海拔4380米的白茫雪山垭口。
线路总体走向为由北向南，路线全长154.328KM。
迪庆地处滇、藏、川三省（区）交界处，在东经90°35’——100°19’、北纬26°52’——29°16’之间，金沙江、澜沧江中上游，北接西藏昌都地区，东邻四川甘孜藏族自治州，南与丽江地区毗邻，西与怒江州相连。
迪庆属青藏高原南延部分，横断山脉西南腹地。
全州平均海拔3380米，是云南省海拔最高的地区。
地形呈纵深切割之势，高低悬殊大，最高6740米。
全年无夏季，年平均气温5.5℃，最低气温可达-27°，最高气温26°。
4月—10月为无霜期，但在白茫雪山上9月就会雪花飘飘，冰天雪地。
所以，为了工期，必须在冬季也要进行路基及混凝土的施工。
一、冻土的成因及危害冻土是指温度等于或低于0℃且含有冰的各类土，发生在高纬度或高山等严寒地区。
季节冻土区变电站结构在地基土中的冻胀分析
季节冻土区变电站结构在地基土中的冻胀分析随着社会经济的迅速发展及电量需求的大幅度增加，同时伴随着西电东输工程的推进，电网建设在西部地区得到大力发展。
我国在内蒙、新疆等西北地区存在大量季节冻土，冻深大、冻期长等特点为变电站、换流站等电网建设带来技术难题。
季节冻土是指冬季地表土冻结、夏季全部融化的土，且冻结时间小于一年，冻结初期，地表土层中的水分率先冻结，土体出现冻胀现象，随着冻结时间增加，在温度梯度的作用下，下部土体的水分不断向上部迁移，最终冻胀量可达数十厘米。
如此大的冻胀量，有可能会造成变电站基础失稳、电缆沟开裂等结构破坏问题。
1 冻胀对基础结构产生的力学效应地基土在冻结状态下土中的水结冰，随着外界水源的不断补充，冰晶不断增长，土体不断膨胀，当土体膨胀受到外界约束时，则表现出土体的冻胀力，在变电站刚性基础的约束下，冻胀力逐渐增加，最终对地基土中的结构产生影响。
冻胀力一般可分为水平冻胀力、切向冻胀力和法相冻胀力。
1.1 水平冻胀力变电站、换流站等油池壁、蓄水池等两侧土体不在同一水平线上的结构，在一次土体的冻胀力作用下会产生水平位移、裂缝等问题。
水平冻胀力的产生和诸多因素相关。
土体的冻胀等级越大，冻胀力越大，通常情况下细粒土体冻胀性大于粗粒土，粘粉颗粒含量较高的土体冻胀性越大。
水分的含量也是影响水平冻胀力大小的主要原因，通常支挡建构筑物含水量随着深度的增加含水量逐渐增加，含水量小于冻胀起始含水量时，并不产生水平冻胀力，当含水量超过冻胀起始含水量时，冻胀力产生并逐渐增加，当达到一定冻胀力后，由于冷缩现象，冻胀力出现减小趋势。
支挡结构在冬季采暖期，由于结构内墙温度大于外墙温度，在基础的约束作用下，支挡结构产生向填土方向的变形，使得冻胀力由下到上逐渐增大。
1.2 切向冻胀力切向冻胀力一般迟于土体冻胀而产生，切向冻胀力的产生需要基础与土体存在冻结力，同时土体发生冻胀。
若只存在冻结力，土体不发生冻胀，切向冻胀力则不会产生，若土体只发生冻胀，而没有冻结力的产生，也不会有切向冻胀力的产生。
季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究
石刚强：季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究・99・DOI：10.13379/j.issn.1003-8825.2019.03.19季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究石刚强(中国铁路总公司工程质量监督管理局，北京100844)摘要：哈大高铁是世界上首条投入运营的新建高寒季节性冻土地区高速铁路。
通过对哈大高铁路基冻胀监测数据综合分析，研究了路基冻胀发展变化规律，结果表明：路基冻胀发展包括初始波动、快速发展、稳定维持和融化回落期4个阶段，最大冻结深度普遍大于标准冻深；冻胀变形总体可控并趋于稳定，冻胀变形主要集中在表层级配碎石层，较高的路基含水率加剧了冻胀变形。
建议后续路基冻胀防治应对设计冻深根据填料类别等因素进行修正，采用路基基床级配碎石掺水泥不冻胀整体结构，将冻胀观测结果作为沉降评估的重要依据。
关键词：高寒季节性冻土地区；高速铁路；路基工程；冻胀；防治对策；工程质量中图分类号：U416.1+68文献标志码：A文章编号：1003-8825(2019)03-0099-050引言我国季节性冻土主要分布在东北、华北、西北等高纬度地区，占国土面积的53.5%⑴，其中冻深超过1.5m的季节性冻土区域约占国土面积的37%o季节性冻土区的铁路路基因处于开放的大气环境中，经受周期性冻融循环作用，随着寒季填料中水结成冰和暖季冰融化成水，路基面会产生冻胀抬升或融化下沉现象。
当不均匀的冻胀引起轨道几何尺寸超过容许偏差时就形成了冻害，严重影响线路的正常运营。
穿越我国东北地区的哈大高速铁路是我国在高纬度严寒地区设计建设的标准最高的无祚轨道高速铁路，于2012年12月1日开通运营，线路全长903.939km,正线路基长231.245km,其中无祚轨道路基长181.97km。
沿线最冷月平均气温-3.9~ -23.2咒，极端最低温度-39.9最大季节冻土深度93-205cm,每年从10月底开始冻结，次年4 ~5月全部融化。
季节性冻土区路基土体冻胀影响因素灰色关联分析
1. 1 试样制备 青藏铁路穿越地区分布着广泛的冻土,由此引发的冻害问题给铁路养护造成了很大困难。 针对青藏铁
路西格段环青海湖地区的典型冻害断面 DK224,现场挖探取样,并进行室内土工试验,得到土样的基本物理
收稿日期: 2018-03-06 基金项目: 青藏铁路公司科技研究开发计划课题(QZ2015-G01); 冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE201607) 作者简介: 巩丽丽(1991—),女, 甘肃定西人, 硕士研究生, 主要从事岩土工程方面的研究。 E-mail: 2823638498@ qq. com
通信作者: 刘德仁( E-mail: liuderen@ mail. lzjtu. cn)
第1期
巩丽丽, 等: 季节性冻土区路基土体冻胀影响因素灰色关联分析
29
指标如表 1 所示。 根据冻胀影响因素和当地特殊的气候条件,考虑温度、含水率、含盐量( 质量分数,下同)、 压实度 4 个因素的作用,将重塑土样击入内径 5 cm,高 10 cm,厚 1 cm 的圆形有机玻璃管内制备试样。 为给 土样留有膨胀余地,土样实际高度为 8 cm。 制好的土样统一编号,并将土样上下用保鲜膜密封,防止水分散 失。 由于破坏了原装土样,对土体的结构性有一定的影响,因此尽量保持土体参数与原状土样一致。
季节性冻土区路基土体冻胀影响因素灰色关联分析
巩丽丽1, 刘德仁1, 杨 楠2, 王跃武2, 张延杰1
(1. 兰州交通大学 土木工程学院, 甘肃 兰州 730070; 2. 青藏铁路公司西宁工务段, 青海 西宁 810006)
摘要: 以整治青藏铁路环青海湖段季节性冻土区路基冻害为背景,通过现场采集典型分布的粉质黏土,考虑温
关 键 词: 铁路路基; 路基冻害; 冻胀; 正交试验; 灰色关联度 中图分类号: TU43 文献标志码: A 文章编号: 1009-640X(2019)01-0028-07
季节冻土区公路路基细粒土冻胀敏感性研究
季节冻土区公路路基细粒土冻胀敏感性研究
冷毅飞;张喜发;张冬青
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2006(28)2
【摘要】通过4种不同塑性细粒土料的室内闭式冻胀模拟试验,阐述了土的含水量、塑性、饱和度和密实度等因素对冻胀性的影响.在分别建立粘性土和粉土的η^(W-Wp)关系的基础上,综合分析并给出了细粒土的η^(W-Wp)关系.提供了典型土料的η^(W-WP)~Kd^Sr关系图,提出了细粒土的η^(W-WP)~Kd/Sr多元线性回归方
程式.通过因子贡献率大小分析,指出超塑含水量(W-Wp)大小是影响细粒土冻胀敏
感性的主导因素.
【总页数】6页(P211-216)
【关键词】冻胀敏感性;冻胀率;超塑含水量;含水量;压实度
【作者】冷毅飞;张喜发;张冬青
【作者单位】吉林大学建设工程学院;吉林省高等级公路建设局
【正文语种】中文
【中图分类】P642.14
【相关文献】
1.长春地区公路路基土冻胀敏感性因素分析 [J], 赵安平;王清;李方慧;石桂梅
2.季节冻土区公路桥涵地基土冻胀性研究 [J], 戴惠民;王兴隆
3.季冻区公路路基粗粒土的冻胀敏感性及分类研究 [J], 张以晨;李欣;张喜发;张冬
青
4.季冻区公路路基细粒土冻胀性分类研究 [J], 李雨浓;张喜发;张冬青
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路基土体冻胀的影响因素分析
在我国东北、华北、西北及青藏高原等季节性冻土地 区，由于缺乏路基设计和施工的成熟经验，造成一些路段 出现严重的路基冻胀现象。尤其是冬季温度较低，冻胀
危害非常严重。冻土造成的工程危害主要有融沉、翻浆 及冻胀。
2.1 融沉 在气温较高的春天，冻土会逐渐融化。冻土中的冰 层融化，使土中的含水量大大增加，土层出现饱和，路基 土承载力降低，土体在建筑物自重、外界荷载下产生下 沉。路基土体若出现融沉，会造成路基边坡的失稳，严重 的还会破坏路基结构。 2.2 翻浆 在冻土地区，路基在冰冻春融期，因地下水位高、排 水不畅、土质不良、含水过多，造成路基湿软、强度下降。 在行车荷载的反复作用下，路基出现弹软、鼓包、裂缝、冒 泥浆等翻浆现象。 2.3 冻胀 土体冻胀是土中水相转变成冰相，从而引起土体积膨 胀的现象。冻胀发生时，原有水分结冰膨胀，路基土中水 分向冻结面不断迁移结晶，会形成各种形状的冰透镜体， 导致土体积增大，最后会造成路基表面出现不均匀升高。
收稿日期：201Βιβλιοθήκη -11-01 作者简介：吴凤珍（1985-），女，硕士，助教，研究方向：道路材料。
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路基土体冻胀的影响因素分析
第 12 期
3 影响土体冻胀因素
影响土体冻胀的因素包括内部因素和外部因素，其 中，影响最大的主要有水分、土性、环境温度及荷载等。
总 625 期第十二期 2017 年 12 月
河南科技 Henan Science and Technology
交通与建筑
路基土体冻胀的影响因素分析
吴凤珍
（河南应用技术职业学院，河南 郑州 450052）
摘 要：路基土体冻胀后，在各种荷载作用下，会产生融沉、翻浆、冻胀等危害。本文对路基土体冻胀后体积
季节性冻土区路基土的冻胀特性分析
中图分类号 :TU445 文献标识码 : A
是冻结还是融化 ， 给公路的正常运行都造成了安全
隐患， 也额外增大了公路养护费用。在 2000- 2002
年间， 本人参与了对吉林省几条高速公路进行的路 基冻害钻探调查、 现场观测和室内试验工作。通过 野外专门钻探调查 ， 对吉林省高速公路路基 的破坏 状况、 路基土质条件、 含水量和路基特征等有了明确
n = 5. 6%
较坚固晶格结构的矿物， 如高岭土， 它的离子交换能 力很弱， 超不过蒙脱石离子交换能力的 10% ， 具有 高带电荷性 ， 土粒表面化学活动性较小， 具有较大的 可移动薄膜水 ， 因而这类土的冻胀性较大。水云母 类土的冻胀性则介于上述 2 类土之间， 因此 ， 路基土 的矿物、 化学成分对冻胀是有影响的。
( College o Building Engineering ， f Jilin
University ， Changchun 130026 ，hina ) C
Abstract : The consolidation grouting was used in Shuibuya, where the fissures of bedrock is well devel-
L ， 刀 L
1 、 s e 曰J
oped Segmented grouting was accepted，and dif erent f
季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究
季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究随着我国高速铁路的迅速发展，大面积结冰的季节冻土区高速铁路路基的冻胀问题引起了广泛关注。
为了确保高速铁路的安全运营，研究季节冻土区高速铁路路基的冻胀机理及规律势在必行。
冻胀是指在季节性冻土地区，土壤在冻融循环作用下由于冻水的膨胀而发生的变形现象。
在高速铁路路基上，土壤冻胀会导致路基不稳固、变形、裂缝等问题，严重危及铁路的运行安全。
因此，对季节冻土区高速铁路路基的冻胀机理进行深入研究尤为重要。
首先，冻胀机理主要受冻融循环作用和地下水位变化的影响。
冻融循环作用是指土壤由于温度变化而发生冻胀和融胀的循环过程。
在冬季，土壤中的冻水膨胀会引起路基土体的变形；而在夏季，随着温度的升高，冻水会发生融化，导致土体的回缩。
这种循环过程会不断地使路基土体发生变形，从而增加了路基的沉降和不均匀变形风险。
另外，地下水位的变化也会影响冻胀机理。
当地下水位高于路基底部时，冻融作用会更加剧烈，导致更严重的冻胀问题。
其次，冻胀规律受土壤物理力学性质、水分含量和孔隙结构等因素的影响。
土壤物理力学性质包括土壤的密实度、孔隙度、占空比等。
这些性质会影响土壤的抗冻胀能力和变形特性。
例如，密实度较高的土壤抗冻胀性能较好，而孔隙度较高的土壤则容易发生冻结膨胀。
水分含量对土体的冻融特性也有很大影响。
过高或过低的水分含量都会使土壤的冻胀性能下降，容易引发路基破坏。
此外，孔隙结构也会影响冻胀规律。
孔隙大小和分布对冻结水的排泄和变形具有重要影响。
较大孔隙会容纳更多的冻结水，从而增加冻胀因素。
最后，针对季节冻土区高速铁路路基的冻胀问题，应采取相应的措施来确保路基的稳定和安全。
首先，可以采用地基改良技术，如加固工法、排水工法等，提高土壤的抗冻胀能力。
其次，加强构造设计和施工质量控制，保证路基的稳定性和可靠性。
此外，合理控制路基的水分含量，避免土壤过湿或过干，对减少冻胀问题也有积极意义。
季节性冻土区高速公路路基冻胀监测数据分析
48总395期2016年第17期（6月 中）道路工程收稿日期：2016-04-27作者简介：贾光河（1979—），男，工程师，主要从事公路工程施工方面的工作。
季节性冻土区高速公路路基冻胀监测数据分析贾光河（邢台道桥建设工程有限公司，河北 邢台 054000）摘要：路基冻胀问题在季节性冻土区日趋突出，影响了列车的安全运营。
目前，对这些地区修建的公路路基冻胀情况（包括变形、温度、含水量等），进行实时监测和动态分析已成为十分重要的手段。
然而对监测数据的有效管理成为路基冻胀变形分析的关键。
针对路基冻胀监测数据库的建立，数据导入和导出，查询等功能进行分析，从而为用户进行路基冻胀变形研究提供了合理高效的数据获取途径。
关键词：高速公路；路基；冻胀监测；数据库 中图分类号：U419.92文献标识码：B0 引言我国高速公路建设标准要求很高，建设质量的好坏直接影响到后期的行车安全，目前还没有一套成熟完整的技术标准来准确评估和控制建设和运营过程中线路存在的安全隐患。
尤其在季节性冻土区路基冻胀问题成为了世界性难题，比较常见和有效的方法是对线路代表性段落进行实时监测和动态分析，将监测和分析结果作为高速公路安全预警预报和冻胀问题深入研究的客观依据。
然而监测结果数据量大，数据格式不统一，监测项目多，监测周期长频次高等问题对监测数据管理提出了很高的要求。
如果不能及时准确的获取分析人员所关心的数据，监测数据就失去了工程意义。
针对这些问题，结合工程实例在冻胀监测方案的设计、实施、数据分析过程中所总结的经验，运用关系数据库技术在Microsoft Access 数据库开发平台下设计出高质量的数据库实现了对监测数据科学管理、高效查询和快速导出。
同时在基于C#编程语言开发数据导入程序，实现了不同厂家不同格式数据的入库。
该数据库和数据导入程序已经成功实现了多条高速公路冻胀监测数据的管理和相关数据快速提取，大大提高了高速公路路基冻胀监测数据分析效率。
严寒地区路基冻胀原因分析及整治
严寒地区路基冻胀原因分析及整治摘要：严寒地区路基由于地表水下渗以及地下水的毛细上升、冻结过程中产生聚冰效应，导致基床水分聚集，致使填料含水率较大，冬季严寒时路基、尤其是路堑及低路堤地段出现冻胀从而导致轨道抬升。
因此，为了减小路基基床含水率，采用了疏堵相结合的处理措施，确保既有设施的安全。
关键词：严寒地区；路基冻胀；整治；路基冻害在路堤段数量最多，过渡段次之，路堑段最少。
发生冻害的地段多是低矮路堤和零断面换填路基。
冻害区段地表水、地下水丰富，部分区段水位较高，导致路基在冬季负温作用下发生冻胀。
一、季节性冻土区铁路路基从整个东北地区地形、气候和地质环境来看，具备了路基冻胀发生的条件。
而东北地区也是我国受冻害影响最严重的地区，冻害严重影响着铁路安全运营，每年冬季都要花大量人力物力进行线路维修，降低了列车运营效率。
二、东北地区环境条件对路基冻害影响1.东北地区东西主要为低山丘陵，可形成较厚的风化残积层；而中部为强烈沉降区，地势低洼，聚集水，使地下水很浅。
2.大部分地区降雨，从东南向西北，降雨只有西北部降雨局部为200～300mm，从东南向西北减少。
降雨主要集中在6、7、8月份，基本可渗透路基。
3.气候寒冷，路基冻深为80～230cm，北部还出现多年冻土。
4.在低山丘陵有风化残积层，由碎石或黏土夹碎石组成，山麓地带、山间谷地、盆地松散层堆积相对较厚，坡洪积类型。
岩性为腐殖土、粉土、黏土夹碎石、砾石。
在沉降平原区，为粉土和黏土。
三、根据冻害调查资料的分析，总结引起路基冻害的普遍原因是：1.路基基床的表面不平整，造成基床表面积水加之道床脏污引起道碴陷槽或道碴囊等表层冻害。
冻害深度和强度随道碴陷槽或道碴囊的深度不同而不等，最终造成线路下沉等冻害；2.路基填筑的土体来源不同，特别是基床部分，大都来自当地的粉质粘土，一般含水量较大。
由于填筑时的土层厚度不均及夯实密度不同，引起土体冻胀量差异，形成冻害；3.路基低矮，两侧多是农田、沼泽和湿地，或上游侧地表排水不畅。
季节冻土区路基土体的冻胀率与热膨胀系数关系分析
季节冻土区路基土体的冻胀率与热膨胀系数关系分析【摘要】在季节冻土地区，路基土体会发生冻胀变形，给寒区工程造成不良的冻害。
因此，对土体冻胀变形的数值模拟显得尤为重要。
而目前采用的数值模拟方法众多，笔者根据土体的冻胀原理与材料的热胀冷缩性质，应用弹性力学里求解温度应力的知识推导土体冻胀率η与热膨胀系数α的数学关系式，并应用有限元软件ANSYS中的结构温度应力模块对此进行验证，计算结果表明二者关系式是可靠的。
给寒区工程路基土体冻胀变形的数值模拟提供了一个直接简便的媒介，可以较好的模拟路基土体冻胀变形。
【关键词】冻土；冻胀率；热膨胀系数；数值模拟1.材料的热胀冷缩与土体的冻胀众所周知材料具有热胀冷缩的性能，在温度发生变化的情况下其体积也会随之发生改变，产生热应变。
在材料的热应变受到约束时不能自由发展就会产生热应力。
而冻土的冻胀变形和材料的热应变有着类似的性质，温度降低的时候，由于水分迁移和原位水的冻结而产生体积膨胀，进而发生冻结应变，当冻结产生的应变受到约束时便会产生冻胀力[1，2]。
只是冻胀应变与材料本身的热胀冷缩应变趋势相反，在季节冻土区，随着温度的降低，土体与周围的水发生热交换，当土体的温度达到土中水的冻结温度时，就会产生冻结。
伴随着孔隙水和迁移水分的结晶成冰，引起土体体积的增大而发生膨胀[3]。
由于冰透镜的形状，进而其体积膨胀一般是各向异性的，不过就目前研究阶段，我们假设冻胀的分布是各向同性的。
则相应的增量形式可以由下式给出：式中dε是dt时间内由冻胀引起的体积膨胀应变。
冻土中的冻胀由两部分组成，一部分是由于原位水冻结而引起的体积膨胀，一部分是由于迁移水冻结而引起的体积膨胀，两部分的体积膨胀可以用下式表示：式中：dw——dt时间内冻土内未冻水含量的减少量。
dwq——dt时间内迁移到冻土内并冻结的迁移量。
温度应力和冻胀力虽然是两种不同形式的应力，各自的机理也不尽相同，但是这两种应力下，均会造成材料结构体积发生膨胀，本文考虑应用这一共性，建立起热膨胀系数α和冻胀率η之间的关系，应用ANSYS中结构温度应力模块模拟土体冻胀。
季节性冻土地区高速公路路基冻融变形规律探究
季节性冻土地区高速公路路基冻融变形规律探究发表时间：2017-06-08T14:38:44.033Z 来源：《防护工程》2017年第2期作者：李文阁[导读] 在季节性冻土地区修筑高速公路的过程中，路基的冻融变形会对路基造成很大的影响，路基冻融变形规律是施工中的重要参数。
中咨盛裕交通设计研究有限公司 100089摘要：在季节性冻土地区修筑高速公路的过程中，路基的冻融变形会对路基造成很大的影响，路基冻融变形规律是施工中的重要参数。
本次主要针对季节性冻土地区高速公路路基冻融变形规律进行了相应的分析研究，季节性冻土地区高速公路路基的冻融变形主要受土层中的融沉性与冻胀性影响，并且路基中的水分含量、粒度成分、矿物成分以及冻结条件都会对影响路基的变形。
关键词：季节性冻土；高速公路路基；冻融变形随着我国经济的不断发展，在我国各个地区的高速公路建设也在迅速发展，高速公路的修筑为地区的经济发展提供了巨大的阻力，因此高速公路的修筑质量对我国的经济发展有很重要的意义。
在季节性冻土地区修筑高速公路的过程中，公路路基的冻融变形会对公路的稳定性造成巨大的影响，要向提升公路路基的稳定性，就必须要掌握公路路基的冻融变形规律。
一般情况下，土层中的热状况、水分分布以及相应的变化规律是引起应力重分布的主要因素，同时也是引起路基冻胀融沉的主要因素，而要了解季节性冻土地区高速公路路基冻融变形规律，需要了解其影响因素，这样才能够掌握路基的冻融规律，并制定相应的对策来提升路基的稳定性。
1季节性冻土地区高速公路路基冻融变形规律实地调查针对某段已经有了明显变形损坏的公路路基进行调查研究发现，路基的阴阳坡有着明显的差别，路基的阳坡相比于阴坡更加严重，从中可以发现路基的冻融变形与路基的热平衡状态变化有关。
路基上的刚性路面损坏比较普遍，并且损害程度也比较严重，说明冻融变形损坏对于刚性路面强度的影响要更大，当相对于整个路基的损坏面积而言，刚性路基的损坏所占比例要比柔性路面低，说明刚性路面对于路基也有一定的保护作用[1]。
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季节冻土区路基土体的冻胀率与热膨胀系数关系分析
【摘要】在季节冻土地区，路基土体会发生冻胀变形，给寒区工程造成不良的冻害。
因此，对土体冻胀变形的数值模拟显得尤为重要。
而目前采用的数值模拟方法众多，笔者根据土体的冻胀原理与材料的热胀冷缩性质，应用弹性力学里求解温度应力的知识推导土体冻胀率η与热膨胀系数α的数学关系式，并应用有限元软件ansys中的结构温度应力模块对此进行验证，计算结果表明二者关系式是可靠的。
给寒区工程路基土体冻胀变形的数值模拟提供了一个直接简便的媒介，可以较好的模拟路基土体冻胀变形。
【关键词】冻土；冻胀率；热膨胀系数；数值模拟
1.材料的热胀冷缩与土体的冻胀
众所周知材料具有热胀冷缩的性能，在温度发生变化的情况下其体积也会随之发生改变，产生热应变。
在材料的热应变受到约束时不能自由发展就会产生热应力。
而冻土的冻胀变形和材料的热应变有着类似的性质，温度降低的时候，由于水分迁移和原位水的冻结而产生体积膨胀，进而发生冻结应变，当冻结产生的应变受到约束时便会产生冻胀力[1，2]。
只是冻胀应变与材料本身的热胀冷缩应变趋势相反，在季节冻土区，随着温度的降低，土体与周围的水发生热交换，当土体的温度达到土中水的冻结温度时，就会产生冻结。
伴随着孔隙水和迁移水分的结晶成冰，引起土体体积的增大而发生膨胀[3]。
由于冰透镜的形状，进而其体积膨胀一般是各向异性的，不过就目前研究阶段，我们假设冻胀的分布是各向同性的。
则相应
的增量形式可以由下式给出：
式中dε是dt时间内由冻胀引起的体积膨胀应变。
冻土中的冻胀由两部分组成，一部分是由于原位水冻结而引起的体积膨胀，一部分是由于迁移水冻结而引起的体积膨胀，两部分的体积膨胀可以用下式表示：
式中：dw——dt时间内冻土内未冻水含量的减少量。
dwq——dt时间内迁移到冻土内并冻结的迁移量。
温度应力和冻胀力虽然是两种不同形式的应力，各自的机理也不尽相同，但是这两种应力下，均会造成材料结构体积发生膨胀，本文考虑应用这一共性，建立起热膨胀系数α和冻胀率η之间的关系，应用ansys中结构温度应力模块模拟土体冻胀。
2.土体冻胀变形时冻胀率与膨胀系数关系
笔者对土体的冻胀模拟采用将土体的冻胀率η用土体负的热膨
胀系数α来表示，按结构温度应力的计算方法来进行冻胀模拟，进而研究由冻胀而引起路基变形。
在弹性力学里，按位移求解温度应力的平面问题，即根据弹性体内的已知变温来决定体内的温度应力，首先要推导出热弹性力学的基本方程和边界条件。
令弹性体内个点的变温为△t，即后一瞬时的温度减去前一瞬时的温度，以升温时为正，降温时为负。
由于变温t，如果不受约束，将发生线应变a△t，其中a是弹性体的线胀系数，它的量纲是。
在各向同性体中，系数a不随方向而变，所以这种线应变在所有的各
个方向都相同，因而就不伴随着任何切应变（否则温度应力将成为非线性问题）。
这样，弹性体内各点的形变分量为：
由于弹性体所受的外在约束以及体内各部分约束，上述的变形并不能自由发生，于是就产生了应力，即所谓的温度应力。
这个温度应力又将由于物体的弹性而引起附加的变形，如胡克定律所示。
因此连同（2.1）的形变，总的变形分量为：
现在假定如图2.1所示的长方体模型及坐标系中，没有体力和面力作用，但是有变温的作用，而这个变温也只是平面坐标x和y的函数，不随空间坐标z而变化，根据平面应力及平面应变问题和几何方程—刚体位移的论证，可知这里属于平面应变问题，因而有：由（2.2）式得出如下的物理方程：
上面为针对温度应力的平面应力问题而推导出来的方程，适用于温度应力的平面应变问题。
在温度应力的平面应变问题中，除了σ、σ、τ外，还有一个应力分量σz。
令（2.2）式中ε=0，就可以得到这个应力分量：
笔者考虑在平面坐标系下进行分析，因此路基模型采用平面有限元模型，土体两侧及底面均有约束。
其具体约束示意图如图2.2
边界条件为：ε=0，ε=0，σ=0
将ε带入到（2.3）式中第一式，σ=0带入到（2.3）式中第二式可得：
进而可得εy与热膨胀系数a的关系，其中的εy就是本文计算中的冻胀率η。
并认为冻土中未冻水含量仅是温度的函数，冰水相
变只发生在一个很小温度范围内[0，-1]，由于不同土体的相变区是不同的，本文仅考虑在这个很小的温度范围内，土体冰水相变已经完成情况下对应的相变温度，取该时刻的相变温度t=-1℃，这样温度变化范围△t=1℃，经计算η和a两者的具体关系如下：
3.应用ansys验证二者之间关系
为了验证上述公式（2.6）的正确性及适用性，利用ansys软件进行数值模拟。
假设未冻土体、冻土体为均质、各向同性材料，模型简化为平面应变问题；假设土体的导热系数不随温度的变化而变化；仅考虑土体冻结过程中土骨架和介质水的热传导及冰水的相变作用，忽略冻结过程中热对流、质量迁移、水分迁移等，并认为冻土中未冻水含量仅是温度的函数，冰水相变只发生在一个很小温度范围内；土体采用开尔文流变模型并仅在重力和冻胀力作用下发生变形。
具体验证步骤如下：（下转第279页）
（上接第230页）（1）建立尺寸为1×1正方形平面模型。
（2）选择单元为42号单元，确定材料的属性弹性模量e=3.6mpa，泊松比μ=0.3，参考温度为0℃，热膨胀系数α=-0.0016。
（3）假设温度降低1℃，对整个面域施加温度荷载。
（4）求解冻胀率η大小，并与理论计算值进行比较。
二者的计算结果如下：
本文推导公式（2.6）计算出的理论值：
应用ansys模拟出的数值解：η=0.00297（见图3ansys数值模拟结果）。
图 3 ansys数值模拟结果图
二者结果是相符合的，验证了公式（2.6）的正确性。
4.结语
本文应用弹性力学里按位移求解温度应力的平面问题的思想，推导了土体的冻胀率η与土体热膨胀系数α之间的关系式，进而按照结构温度应力的方法模拟土体的冻胀变形思想，利用ansys验证了二者关系。
为简化模拟路基土体冻胀的变形提供了一个良好的媒介。
【参考文献】
[1]周幼吾，邱国庆，程国栋，郭东信.中国冻土.（第一版）[m].科学出版社，2000，8：1-2.
[2]h.a.崔托维奇张长庆，朱元林译.冻土力学[m].北京：科学出版社，1985，1.
[3]郑秀清，樊贵盛，邢述彦.水分在季节性非饱和冻融土壤中的运动[m].北京：地质出版社，2002，9.。