【摘 要】
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公路工程是展布和修筑于自然环境中的人工构造物,与自然环境之间存在复杂的相互作用。近年来,随着气温的升高,引起多年冻土的退化,强烈地影响到多年冻土地区公路工程的稳定与安全
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公路工程是展布和修筑于自然环境中的人工构造物,与自然环境之间存在复杂的相互作用。近年来,随着气温的升高,引起多年冻土的退化,强烈地影响到多年冻土地区公路工程的稳定与安全。如何评估气温升高对多年冻土区公路工程的影响,是近年来国内外交通建设者关注的焦点。本研究就气候变暖条件下东北多年冻土地区公路工程的危害变化趋势进行评估,最后得出危害变化趋势分区图。
论文以年平均升温率0.05℃作为东北地区未来气温的变化状况,选取东北多年冻土地区最具代表性的土质类型、地层结构及地下含冰量,通过有限元分析软件计算了不同含冰量冻土和地表覆盖状况下最大季节融化深度的变化。以ArcGIS软件为基础平台,将四种影响冻土含冰量分布和发育的主要因素作为模型的输入,计算得到东北多年冻土地区冻土含冰量发育状况图。然后结合在未来气温升高的情况下最大季节融化深度的变化及土质含冰量,计算得到不同含冰量冻土的融沉系数和沉降指数,并对气候变暖条件下公路工程融沉危害进行了分区。通过分析在气温升高的状况下多年冻土地带和季节冻土地带冻胀危害性的变化趋势,从分布面积角度考虑,对东北多年冻土地区冻胀危害性变化趋势进行了分区。通过分析温度与冻融循环作用次数的关系,得出气温的升高会使东北多年冻土地区冻融循环作用次数发生一定的变化。最后综合分析融沉危害、冻胀危害、冻融循环的变化趋势,得到气候变暖对东北多年冻土地区公路工程的影响综合分区图。
本研究气候变暖对东北多年冻土地区公路工程影响评估以及冻土退化融沉危害分区、冻胀危害分区和危害综合分区成果的提出对研究东北多年冻土地区公路工程建设规划及设计施工维护具有重要的指导意义。
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