青藏铁路冻土区典型地段路基变形分析
【摘要】：
作者通过冻土学的基本理论并结合国内外的工程经验以及青藏铁路的特点，以来自铁路正线的变形和温度观测资料为基础，结合计算和数值预测，对青藏铁路冻土区路基变形和地温的现状以及发展趋势进行了分析研究和评价，认为目前青藏铁路冻土区路基变形趋于稳定，地温呈降低趋势，采用主动降温工程措施的冻土区路基工程基本处于稳定状态，未来运营期间青藏铁路冻土区路基稳定性可以得到保证，但是在个别的特殊地段需要重点观察，必要时需进行补强。文中对冻土路基的工程划分和对冻土路基变形发生、发展过程的阶段划分，属于创新的分类，并且，对于冻土变形机理的分析和结论，也是作者首次提出的。论文中的主要结论已经被青藏铁路的工程实践所证明是正确的，部分建议已经在工程中采纳。
【关键词】：青藏铁路 多年冻土 路基变形 数值模拟 【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：U213.1
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2008.032175
【目录】：
- 致谢5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-8
- 序8-12
- 1 绪论12-23
- 1.1 国内外冻土区铁路建设概况12
- 1.2 冻土区路基工程设计思想研究概况12-14
- 1.2.1 国外设计思想概况13
- 1.2.2 我国多年冻土地区路基工程设计原则研究概况13-14
- 1.3 冻土区路基工程结构研究概况14-16
- 1.3.1 控制地温的无源技术和工程结构研究概况15-16
- 1.3.2 控制地温的有源技术和工程结构研究概况16
- 1.4 冻土区路基工程试验研究概况16-18
- 1.4.1 国内研究16-17
- 1.4.2 国外研究17-18
- 1.5 冻土区路基病害问题研究概况18-19
- 1.5.1 对地下冰影响的研究18-19
- 1.5.2 气温变化影响研究19
- 1.6 冻土区路基工程的监测概况19-20
- 1.6.1 国内观测研究概况19-20
- 1.6.2 国外观测研究概况20
- 1.7 青藏铁路开工建设以来的科学研究工作20-23
- 2 青藏铁路冻土区路基变形机理研究23-47
- 2.1 青藏铁路冻土区工程地质条件23-39
- 2.1.1 青藏铁路沿线主要地形地貌单元及冻土特征23-26
- 2.1.2 青藏铁路冻土区路基工程分区26-32
- 2.1.3 影响冻土区路基变形长期发展趋势的气候因素32-39
- 2.2 青藏铁路冻土区路基变形机理研究39-44
- 2.2.1 天然状态土体冻融过程特征分析39-40
- 2.2.2 路基土体冻融过程特征分析40-41
- 2.2.3 路基地温场与变形关系研究41-44
- 2.2.4 青藏铁路冻土区路基变形机理44
- 2.3 工程环境和冻土环境变化对冻土区路基变形影响分析44-45
- 2.4 小结45-47
- 3 青藏铁路冻土区路基变形和地温场分析47-83
- 3.1 青藏铁路冻土区典型地段路基地温场和变形分析48-74
- 3.1.1 气温、地温均低地段48-55
- 3.1.2 气温高、地温低地段55-62
- 3.1.3 气温、地温均高地段62-71
- 3.1.4 路基地温场和变形小结71-74
- 3.2 青藏铁路冻土区典型地段路基变形验证计算和工程建议74-81
- 3.2.1 验证计算的基本思路74
- 3.2.2 冻土地基的融化压缩沉降计算基础74-75
- 3.2.3 青藏铁路冻土区典型地段路基变形验证计算75-77
- 3.2.4 计算结果和路基变形发展趋势分析77-81
- 3.3 小结81-83
- 4 青藏铁路冻土区路基变形和地温场发展趋势预测83-112
- 4.1 数值模拟预测的主要对象83-86
- 4.1.1 数值模拟预测的主要指标83-84
- 4.1.2 数值模拟预测的主要对象84-86
- 4.2 数值模拟计算理论模型86-88
- 4.3 数值模拟计算参数及边界条件88-92
- 4.3.1 介质参数88-89
- 4.3.2 边界条件89-90
- 4.3.3 路基结构参数90-92
- 4.3.4 其他说明92
- 4.4 青藏铁路冻土区主要路基结构数值模拟结果分析92-109
- 4.4.1 土质低路堤(加保温板)结构数值模拟计算结果分析92-98
- 4.4.2 碎石护坡路基结构数值模拟计算结果分析98-101
- 4.4.3 片石气冷路基结构数值模拟计算结果分析101-104
- 4.4.4 碎石护坡+片石层复合路基结构数值模拟计算结果分析104-109
- 4.5 小结109-112
- 5 青藏铁路冻土区路基变形评价112-138
- 5.1 青藏铁路工程对冻土的认识水平112-114
- 5.2 青藏铁路冻土区路基地温场特征评价114-122
- 5.2.1 多年冻土上限上升和形态趋于稳定114-116
- 5.2.2 路基土体温度降低使多年冻土上限位置趋于稳定116-121
- 5.2.3 特殊地段地温场特征121-122
- 5.3 青藏铁路冻土区路基变形综合评价122-126
- 5.3.1 青藏铁路路基变形标准122
- 5.3.2 青藏铁路典型地段路基变形评价122-126
- 5.4 青藏铁路冻土区路基病害讨论126-137
- 5.4.1 青藏铁路冻土区路基病害分类126-129
- 5.4.2 重点病害地段分析129-132
- 5.4.3 青藏铁路冻土区路基病害预警132-135
- 5.4.4 青藏铁路冻土区路基病害整治技术135-137
- 5.5 小结137-138
- 6 结论138-141
- 参考文献141-151
- 作者简历151-152
- 学位论文数据集152
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