寒旱区风雪复合侵蚀路基累积损伤下稳定性研究

寒旱区公路风雪灾害引起的交通基础设施损毁问题已成为制约西部交通发展的重点和难点。风蚀和融雪侵蚀对路基的共同作用或交替作用造成了路基的风雪复合侵蚀。以内蒙古自治区境内公路为例，研究风雪复合侵蚀环境对公路路基稳定性的潜在影响。通过室内冻融风蚀风洞试验、微观结构特性试验、土静、动强度特性试验等，将风雪复合侵蚀的影响等效为路基岩土体微结构的累积损伤和其抗剪强度的持续衰减，视岩土体微结构特性的改变为内因，风蚀为外部动力机制，分别从宏观表征和微观结构特性角度对风雪复合侵蚀路基的环境影响进行量化分析，揭示路基风雪复合侵蚀机理，建立风雪复合侵蚀路基抗剪强度的半经验预测模型，并运用于寒旱区公路路基稳定性的评价与预警中。项目的预期研究成果将是寒旱区公路环境灾害研究中重要的理论和试验依据，为寒旱区公路风雪侵蚀的工程防护提供理论指导，为多场多相耦合条件下公路路基的设计计算提供了新的研究思路。

项目致力于研究寒旱区路基在风蚀和融雪侵蚀的共同作用或交替作用下造成填料土体的复合侵蚀。主要取得三个方面的研究成果，一是对扰动风场中沙粒子、雪粒子和水滴粒子的运动或迁移规律的试验研究，在此基础上，建议了寒旱区路基有效抵抗复合侵蚀破坏的工程防护措施；二是对风雪复合侵蚀路基填料的抗剪强度变化规律进行研究，提出复合侵蚀路基边坡的侵蚀深度预测方法；三是对风雪复合侵蚀路基填料土体微结构特性试验研究，揭示寒旱区路基的风雪复合侵蚀机理。项目的研究成果对寒旱区公路风雪复合侵蚀进行了量化分析和评价，为寒旱区路基风雪侵蚀的工程防护提供理论指导，为多场多相耦合下公路路基的设计计算提供了新的研究思路。