寒区路基土多场耦合特征及道路稳定技术
成果信息
项目年度编号: 1800290051
限制使用: 国内
省市: 内蒙古
中图分类号: U418.56
成果类别: 应用技术
成果公布年份: 2018
关键词: 公路 冻害防治 直线应力路径试验方法
成果简介: 该项目通过开发可模拟实际工况热力条件的测试方法,结合室内试验和现场监测,考察了多种土体的热力特征,构建了可描述冻融环境下路基土体水热力耦合特征的理论模型,基于理论模型开发了计算程序。该项目研发的试验技术、理论模型和数值计算程序在多条寒区公路的热力稳定性控制和冻害防治中进行了应用,取得了良好成效。 开发了热参数动态测试装置与测试方法,可在-40℃~150℃温度范围内模拟各种实际冻融环境对土体热参数进行动态测定;在传统冻土三轴仪开发了冻土直线应力路径试验方法;提出了正负温区的土体热参数理想测试温度;发现了冻土中塑性应变增量方向随应力路径改变、刚度损伤受围压影响并随变形趋于稳定、卸载体胀等新现象;给出了冻土弹性模量合理取值标准。 在Ziegler正交原理约束下,严格证明了耗散函数的一阶齐次性与材料的率无关性等价,解决了热力学本构建模的基础理论问题;率先提出了由耗散函数确定屈服准则和流动法则的系统方法,用该方法建立了可描述冻土复杂特征的本构模型。 提出了寒区路基的水-热-蠕变、水-热-应力损伤、水-热-动力、随机水-热等系列耦合理论模型及数值方法,研发了可模拟复杂耦合特征的分析软件及配套的前后处理软件,集成了多场耦合数值模拟平台,实现了各种实际工况下寒区路基水热力演化规律的准确预报,改变了没有寒区工程水热力耦合计算软件的现状。该平台具有通用性和重复性,提高了计算效率,降低了设计人员劳动强度。
申报信息
相关人信息
完成单位: 内蒙古大学交通学院1 内蒙古自治区交通建设工程质量监督局2 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室3
完成人: 徐湘田1 张洪伟2 李双洋3 张明义3 郭朝阳2
行业及专利信息
应用行业名称: 道路运输辅助活动
应用行业码: 523
转让信息
投资信息
推广信息
推广情况说明: 项目开发的试验装置和方法已在实验室内成功应用多年,发现了一系列寒区路基土的新特征和新机理,开发的多场耦合软件已在各类寒区道路结构稳定的评价与调控中得到广泛应用,集成的项目成果经过室内模型试验、试验路和工程实践的验证,已在内蒙古东北部的多条寒区公路上得到了应用,监测结果表明,有效地维护了寒区道路稳定性,保护了道路沿线冻土,防止了冻害发生。
联系信息
联系单位名称: 内蒙古大学交通学院
联系单位地址: 内蒙古自治区呼和浩特市玉泉区昭君路24号
邮政编码: 010070