多年凍土區(qū)路橋過渡段空間溫度場及變形演化特征研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、青藏鐵路作為海拔最高、線路最長的高原鐵路,穿越大片連續(xù)多年凍土區(qū)。尤其是在其穿越的高溫高含冰量凍土區(qū),溫度的微小變化都會引起凍土的力學性質發(fā)生較大改變,從而誘發(fā)線路病害的發(fā)生。路橋過渡段作為路基與橋梁結合的關鍵位置,其穩(wěn)定性及強度的好壞直接影響整條線路的平順與通暢。由于凍土熱敏感性顯著、施工對凍土的擾動等諸多原因,多年凍土區(qū)路橋過渡段差異沉降問題較非多年凍土區(qū)更為復雜。隨著青藏鐵路運營年限的增加,路橋過渡段差異沉降問題逐漸突出,鑒于目前

2、對多年凍土區(qū)路橋過渡段熱力穩(wěn)定性及其演化規(guī)律的相關研究涉及甚少,因而亟需開展多年凍土區(qū)路橋過渡段沉降變形等方面的研究。其研究成果對我國青藏鐵路的運營與維護具有重要現(xiàn)實意義和工程應用價值。
  本文以多年凍土區(qū)路橋過渡段為研究對象,綜合運用室內試驗、模型試驗和數值仿真計算等研究方法,獲得了多年凍土退化層融沉特性及融化后壓縮特性,通過深入分析路橋過渡段不均勻沉降變形機理,揭示了路橋過渡段空間溫度場和變形場的分布及其演化規(guī)律。論文主要研

3、究成果與進展如下:
  (1)通過自主研制的土體雙向凍結-單向融化凍融循環(huán)試驗裝置,對青藏高原粉質黏土進行了融沉特性及融化后壓縮特性室內試驗,系統(tǒng)分析了凍結溫度、含水率、干密度和凍融循環(huán)次數等對融沉系數和凍土融化相對壓縮系數的影響規(guī)律。
 ?。?)自行設計、研制了空間溫度場室內模擬試驗系統(tǒng),開展了多年凍土區(qū)路橋過渡段室內模型試驗,通過對比分析不同位置測溫點溫度隨時間的變化特征,獲得了路橋過渡段空間溫度場的分布形態(tài)及變化規(guī)律。

4、
  (3)建立多年凍土區(qū)路橋過渡段空間溫度場計算模型,通過模型的熱穩(wěn)定性分析揭示了路橋過渡段空間溫度場分布及其演化規(guī)律,研究了凍土上限、融化速率等與臺背距離之間的關系。進一步分析了過渡段高度、塊碎石水平厚度、凍土類型和陰陽坡等對路橋過渡段空間溫度場分布的影響。
 ?。?)結合多年凍土區(qū)路基融沉特點,對多年凍土區(qū)路橋過渡段空間變形場進行分析,揭示了路橋過渡段空間變形場分布及其演化規(guī)律,分析了過渡段剛度、過渡段高度、塊碎石水平

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