文档介绍：文学位论多年冻土区通风管路基温度场研究指导教师姓名盘盔点鲎塑益塑耋咳芙观铀益基占鲎里堡±塾蕉刘伟江专业名称荡藻苣田伟平教授申请学位级别硒±论文提交日期篮。论文答辩日期学位授予单位答辩委员会主席评阅人杨韵华教授级高工二五年七月。
要摘由于全球升温致使多年冻土呈退化趋势,多年冻土地区路基的热稳定性受到了广泛关注。为保证路基热稳定性,必须保护多年冻土已是共识。在众多的保护多年冻土工程措施中,通风管路基是一种积极保护冻土的工程措施。本文以青藏公路五道梁处的通风管试验路为计算模型,建立了含相变的路基计算,重点分析了典型通风管路基温度场状况以及管径大小、路基高度、通风管埋设深度、管距和关帘子对通风管路基温度场的影响。研究表明:在同一气候条件下,通风管路基相比普通路基,降温效果明显,场有较大影响,管径越大,空气通风对流效果越明显,对保护冻土路基越有利:路基高度对普通路基温度场有较大影响,但在通风管路基中,由于通风管隔断了通风管埋设深度对路基温度场有较大影响,冷季通风管埋设越深,对保护冻土路基稳定性越有利,暖季则相反,但综合来看,通风管埋深越深,冻土路基温度场对保护冻土路基稳定更加有利;暖季关帘子对路基温度场也有较大影响,暖季关帘子极大的削弱了通风管路基在暖季对冻土路基的不利影响,有效得改善了路基关键词:多年冻土通风管路基温度场有限元非稳态温度场有限元分析模型,对不同形式的通风管路基的温度场进行了有限元能够起到降低冻土路基温度,保护冻土路基稳定的作用;通风管管径对路基温度路基土体,使得通风管下路基土体热阻相同,因此通风管下路基温度场几乎相同:越稳定;通风管间距对路基温度场有较大影响,冷季通风管间距越小,对保护冻土路基越有利,暖季则反之,从路基温度场的总体状况来看,小间距通风管路基总体温度场状况,有效降低了路基土体温度,保护了冻土路基稳定性。冻土保护措施
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第一章绪论问题的提出多年冻土是指冻结时间持续两年或两年以上含冰的岩土层⋯,面积约占全球陆地面积的%,主要分布在俄罗斯、加拿大、中国和美国的部分地区,此外尚有部分分布于南美和中亚的高山地区】,其中我国的多年冻土分布面积约占世高山区,并零星分布在季节冻土区内的一些高山上。其中青藏高原多年冻土区面积约蚱椒焦ɡ铮颊嘉夜嗄甓惩撩婊ァ多年冻土地基是最为复杂的地基类型之一,其工程稳定性直接或间接受到地层含冰量、地温、岩性、水文条件以及大气温度、微地形地貌、周边植被环境等诸多因素的影响。对多年冻土来说,年平均地表温度、年平均地温、地温年变化深度、活动层以下的年平均地温、年最高地温和年最低地温、垂直剖面上地温梯度的变化是判断多年冻土存在条件和发展变化趋势的主要特征指标,同时也是评多年冻土区的年平均气温是冻土存在的能量条件,多年冻土地温是这种能量的客观反映,是多年冻土层的重要的特征指标。随时间和深度变化的地温,不但反映着该处冻土的发展和演变,而且也反映了冻土的现代特征。研究地温的变化就要研究在气温的变化条件下,冻土变化的波动周期和变化幅度。年平均地温的高低不但反映多年冻土的地带分布特点,反映出该带的年平均气温、多年冻土厚度和平面分布的连续性,还反映出多年冻土的稳定性及全球气候变化和工程建设活动对多年冻土及地下冰存在和发展等条件的影响。气温的变化不可避免的影响地表温度的变化,大气与地面间热交换直接体现在地表温度上,而地表温度的变化实际上是气候变化对多年冻土热状况影响的最迅速的具体体现,也是引起多年冻土热状况变化的能量表现。近年来,青藏高原冻土区的气温变化总的趋势是向着升高的方向发展的。高原冻土区气温从年代起开始升高,直到年代后期,虽然在中期气候一度变冷,但紧接着就是长达多年的连续升温,直到现在,这种升温过程仍然没有停止。以青藏高原五道梁地区~年的气温资料可以说明近期的升温过程,如表尽界多年冻土面积的%,、东北大、小兴安岭和松嫩平原北部及西部价冻土稳定性的重要指标。
×冻土研究中,往往取地表面作为剖析有关课题的上界面,把地表面的有关参数及其变化作为上边界条件。但是,由于地表面的一系列参数难于取得,人们往往用与近地面层气温有关的参数来代替。必须指出,地气体系有关参数的替换决不是一种简单的等值替换。统计分析表明,地面温度与气温的差值、地面温度年较差以及地面冻结和融化指数与气温冻结和融化指数的差值,有如下变化规律:面在不同省区,由于自然条件扯取⒑0魏推孪虻的差异,其间的差值或比地面温度的周期波动,引起温度梯度作用下热量在地中输运,导致地面温度波向地下传播。温度在土中各点分布的集合称为土的温度场。土中各点温度不随时间变化的温度场称为稳定温度场,土中各点温度随时间变化的温