收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2005年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

青藏铁路粒径改良路基试验及温控机理研究

黄明奎  
【摘要】: 以中国科学院重大知识创新工程《青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应》为依托,在总结了前人沿用的各类保护冻土措施的基础上,分析并研究了一种应对全球气候变暖的积极主动保护冻土的新型的路基结构形式——粒径改良路基。它主要是通过路基填土颗粒的筛分、颗粒重组,从而改变路基填土的结构来改变路基与大气之间的热交换关系,最终达到保护冻土的目的。首先通过现场试验,从温控效果及变形两方面,对粒径改良路基温控机理进行了研究分析;其次以多孔介质为媒介,分析探索了粒径改良路基的热物理参数,从而分析其在多年冻土区的温控机理。主要结论包括以下几个方面: 1、总结分析了前人沿用的各类保护冻土的措施,指出其适用范围及不足,针对目前全球气候的变暖以及多年冻土逐渐退化的现状,认为充分利用青藏高原本身的自然气候条件,研究开发新的温控措施,是多年冻土区工程冻土保护研究发展的一个重要方向。 2、详细分析了粒径改良路基在冻融循环过程中地温变化规律及热状态变化规律,并同其他处理措施及天然场地进行了对比分析,认为:粒径改良路基具有冷量交换和热量屏蔽的热二极管效应,是一种有效的保护冻土的措施。 3、对新研制开发的变形监测系统——光纤多点应变仪进行了可靠性验证,表明:该系统在冻土区变形测量中具有较好的可靠性,测试精度满足科研、工程实际要求。 4、对粒径改良路基进行了变形性能研究。结果表明:粒径改良路基在一定程度上缩短了路基冻结时间,减缓了冻胀变形。在稳定性方面,无论从冻土上限还是单向变形考虑,粒径改良路基均为一种稳定的路基结构形式。 5、从粒径改良路基设计参数出发,详细分析了粒径改良路基所应满足的厚度,并提出:在一般粗颗粒填料活动层范围内,可以不考虑未冻水对热对流所产生的影响。 6、根据流体在多孔介质中流动的毛细模型,对粒径改良路基热参数进行了探索与分析。认为:在多年冻土区,应综合考虑当地自身的气候条件,以保护冻土为目的,合理选择粒径改良土的颗粒直径、厚度及孔隙度。 7、详细分析了粒径改良路基冻结、融化深度计算方法,根据传热学多层物质热阻的串连原理,通过导热等效的原则,对多层粒径改良路基计算原理进行了简要分析。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U213.1

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 黄明奎;张学富;王成;;多年冻土区路基填土力学参数实验研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年03期
2 黄明奎;汪稔;;多年冻土区粒径改良路基稳定性分析[J];重庆建筑大学学报;2008年04期
3 黄明奎;;寒区路基新结构设计原则——粒径改良路基[J];路基工程;2008年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 沙志伟;多年冻土地区碎石路基温度场变化规律研究[D];长安大学;2011年
2 车茜;基于BP神经网络的季节冻土水分迁移机理研究[D];吉林大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨海蓉;多年冻土地区防治路基融化了沉及提高其稳定性的措施[J];冰川冻土;1985年01期
2 何平,朱元林,张家懿,沈忠言,俞祁浩;饱和冻结粉土的动弹模与动强度[J];冰川冻土;1993年01期
3 崔建恒,许东洲,程鸿哲;青藏公路多年冻土路基整治探讨[J];冰川冻土;1993年02期
4 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
5 盛煜,吴紫汪,朱元林,马巍;应用蠕变理论对冻土在增应力过程中蠕变规律的几何分析[J];冰川冻土;1995年S1期
6 令锋,吴紫汪;渗流对多年冻土区路基温度场影响的数值模拟[J];冰川冻土;1999年02期
7 李萍,徐学祖,蒲毅彬,王家澄,陶兆祥,王玉杰;利用图像数字化技术分析冻结缘特征[J];冰川冻土;1999年02期
8 李萍,徐学祖,陈峰峰;冻结缘和冻胀模型的研究现状与进展[J];冰川冻土;2000年01期
9 何平,程国栋,俞祁浩,朱元林,徐学祖;饱和正冻土中的水、热、力场耦合模型[J];冰川冻土;2000年02期
10 丁靖康,赫贵生;年平均气温临界值——设计青藏高原多年冻土区路堤临界高度的一个重要因素[J];冰川冻土;2000年04期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢涛,蒋泽中;边坡系统稳定性多模型综合评价[J];四川建筑科学研究;2004年02期
2 朱明;苏小勇;宋琼瑶;蒋跃;;冻土非稳态温度场有限元模拟分析[J];四川建筑科学研究;2009年01期
3 胡清华;崔可锐;赵川;马文生;;淮南刘庄煤矿人工冻融土的冻胀与融沉研究[J];安徽地质;2009年01期
4 宋建华;张红卫;;钡钨阴极中钡的供应机制研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年01期
5 彭功生,许强;饱水冻土水热力耦合分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2005年02期
6 苏吉平;;低应变反射波法在客运专线CFG桩检测中的应用[J];安徽建筑;2008年06期
7 陈莘;;高海拔冻土隧道洞内施工环境温度场数模拟[J];安徽建筑;2011年04期
8 邹艳丽;陈晓飞;王铁良;杨国范;;雪面温度与地面温度的预测研究[J];安徽农业科学;2007年32期
9 ;A study of the upper limit of solid scatters density for gray Lattice Boltzmann Method[J];Acta Mechanica Sinica;2008年05期
10 Faiza A.Salama;;Lie group analysis for thermophoretic and radiative augmentation of heat and mass transfer in a Brinkman-Darcy flow over a flat surface with heat generation[J];Acta Mechanica Sinica;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孔祥言;吴建兵;陈国权;李培超;卢德唐;徐献芝;;非达西流和非牛顿流体渗流热对流的分岔[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
2 梁波;陈兴冲;;青藏铁路的重要意义、技术难点及力学问题[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
3 赵淑萍;马巍;郑剑峰;常小晓;;冻结粉土的动蠕变强度[A];第七届全国MTS材料试验学术会议论文集(一)[C];2007年
4 陈柏生;胡时胜;马芹永;涂智溢;;冻土动态力学性能的实验研究[A];Hopkinson杆实验技术研讨会会议论文集[C];2007年
5 陈柏生;马芹永;涂智溢;胡时胜;;冻土动态力学性能的实验研究[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
6 吴青;;SV型静态混合器中气-液两相流动的研究[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会第四届学术年会论文集[C];1995年
7 郭建文;;基于GIS的青藏铁路数字路基[A];中国地理信息系统协会第八届年会论文集[C];2004年
8 涂新斌;戴福初;;土体一维传热方程解析解及热扩散系数测定[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
9 朱庆霞;胡国林;蒋方乐;;大规格瓷质砖坯体干燥过程的二维传热传质研究[A];全国陶瓷窑炉和节能技术发展方向研讨会论文集[C];2004年
10 朱庆霞;周建;黄振华;应秀娟;;稳态平板法测导热系数的补充实验研究[A];中国硅酸盐学会陶瓷分会2010年学术年会论文集(二)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘浜葭;冻融和渗流耦合作用下风积土路基结构性演变规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 兰常玉;冻融循环与列车动载耦合作用下高速铁路地基沉降规律研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 宋兵;桩侧摩阻力特性的研究[D];华南理工大学;2010年
4 邵玉娴;粘性土工程性质的温度效应试验研究[D];南京大学;2011年
5 马立峰;动荷载条件下多年冻土区斜坡路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
6 周明涛;植被混凝土冻融效应试验研究[D];武汉大学;2010年
7 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
8 施烨辉;列车荷载和冻融循环作用下冻土路基稳定性研究[D];北京交通大学;2011年
9 王天亮;冻融条件下水泥及石灰路基改良土的动静力特性研究[D];北京交通大学;2011年
10 冷毅飞;中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王磊;弱胶结地层冻结壁变形研究与影响因素敏感性分析[D];山东科技大学;2010年
2 马俊;球床多孔介质通道高速区流动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘北战;降雨入渗条件下新邱区中南公路边坡稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 张建俊;冻融循环作用下季冻区高铁路基沉降预测的试验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 黄慧;沥青及沥青混合料热物特性及测试方法研究[D];长沙理工大学;2010年
6 宋诗艳;深海内波弱非线性模型的建立及其在南海应用的研究[D];中国海洋大学;2010年
7 张建波;混凝土孔隙分形特征表征氯离子渗透性能研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
8 程昊;青藏铁路格(尔木)唐(古拉山)段建设生态保护及植被恢复技术研究[D];合肥工业大学;2009年
9 欧阳君;土石坝结构稳定的静动力非线性有限元分析[D];新疆农业大学;2010年
10 周远;冻融循环作用下细粒土抗剪强度特性参数改变及对土钉锚固效果的研究[D];新疆农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭东信;青藏高原上的砂楔[J];冰川冻土;1979年01期
2 童伯良;从第三届国际冻土会议看普通冻土学的成就和动向[J];冰川冻土;1979年01期
3 程国栋;中国青藏高原多年冻土与加拿大北部多年冻土的一些差别[J];冰川冻土;1979年02期
4 吴紫汪;多年冻土的工程分类[J];冰川冻土;1979年02期
5 崔之久;我国冰缘地貌学研究的进展[J];冰川冻土;1981年03期
6 周幼吾,郭东信;我国多年冻土的主要特征[J];冰川冻土;1982年01期
7 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
8 戴竞波;大兴安岭北部多年冻土地区地温特征[J];冰川冻土;1982年03期
9 徐斅祖;国外对冻土中水分迁移课题的研究[J];冰川冻土;1982年03期
10 杨海蓉;多年冻土地区防治路基融化了沉及提高其稳定性的措施[J];冰川冻土;1985年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 屈忠义;基于人工神经网络理论的区域水—土(盐)环境预测研究[D];内蒙古农业大学;2003年
2 裴建中;多年冻土地区路基纵向裂缝形成机理及处治对策研究[D];长安大学;2004年
3 李向群;吉林省公路冻害原因分析及处理方法研究[D];吉林大学;2006年
4 徐佩华;基于人工神经网络方法的锦屏一级水电站枢纽区高边坡稳定性分区研究[D];吉林大学;2006年
5 原国红;季节冻土水分迁移的机理及数值模拟[D];吉林大学;2006年
6 胡建华;多年冻土区路堤填土改良模型试验研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2004年
7 马琳;游离氧化铁对花岗岩残积红土强度增长的试验及本构模型研究[D];吉林大学;2007年
8 谷宪明;季冻区道路冻胀翻浆机理及防治研究[D];吉林大学;2007年
9 阙金声;三峡工程涪陵区水库塌岸非线性预测研究[D];吉林大学;2007年
10 马辉;片碎石护坡结构维持青藏铁路多年冻土区路基稳定的作用机理和适应性研究[D];铁道部科学研究院;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 何志萍;冻融土壤水分入渗规律的试验研究[D];太原理工大学;2003年
2 汪海年;青藏高原多年冻土地区路基温度场研究[D];长安大学;2004年
3 王春雷;青藏铁路那曲河地区冻土区粉质粘土工程性质及路基稳定性研究[D];西南交通大学;2004年
4 田应国;软岩类材料水热迁移实验研究初探[D];西安科技大学;2005年
5 叶学民;多年冻土块石通风路基温度场数值模拟与分析[D];长安大学;2005年
6 冷毅飞;冻土未冻水室内综合试验研究[D];吉林大学;2006年
7 杨金凤;季节性冻融期不同地表条件下土壤水热动态变化规律的试验研究[D];太原理工大学;2006年
8 梁若筠;基于神经网络方法的冻土水分迁移研究[D];兰州大学;2007年
9 樊凯;多年冻土地区特殊路基设计与施工技术研究[D];长安大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 修维宁;魏朝富;张仕超;张平仓;丁文峰;;丘陵山区农村道路路基稳定性及影响因素研究[J];长江科学院院报;2010年11期
2 李金明;周育名;原喜忠;;气温升高对多年冻土地区路基稳定性影响[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年02期
3 杨丽君;孙斌祥;杨秋伟;刘琦;徐学祖;;加装采风口增强通风管路堤的降温效果[J];土木建筑与环境工程;2011年01期
4 黄明奎;汪稔;胡明鉴;;多年冻土区粒径改良路基地温特征分析[J];路基工程;2009年01期
5 史宏章;于春海;杨有海;;兰新铁路冻害原因分析及整治措施[J];路基工程;2010年06期
6 李元新;李鸿伟;;东北季冻区路基冻融病害的分析与防治[J];中国新技术新产品;2010年21期
7 戴长雷;孙思淼;杜新强;叶勇;;中国近年寒区地下水试验研究进展[J];资源科学;2011年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 朱占元;青藏铁路列车行驶多年冻土场地路基振动反应与振陷预测[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 赵刚;寒区高等级公路路堑边坡春季浅层滑塌机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王静;季冻区路基土冻融循环后力学特性研究及微观机理分析[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 修维宁;紫色土丘陵山区田间道路基工程设计[D];西南大学;2011年
2 谢绿武;三江平原两种湿地土壤冻融驱动的水分表聚效应实验研究[D];东北师范大学;2011年
3 魏召才;融雪过程模拟及积雪特性分析研究[D];新疆大学;2010年
4 吴志琴;冻融循环作用对粉质粘土抗剪强度指标影响的研究[D];黑龙江大学;2012年
5 李珊珊;基于SBAS技术的青藏铁路区冻土形变监测研究[D];中南大学;2012年
6 陈文;季节性冰冻区公路路基湿度与模量研究[D];武汉工业学院;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴紫汪;多年冻土的工程分类[J];冰川冻土;1979年02期
2 程国栋,王绍令;试论中国高海拔多年冻土带的划分[J];冰川冻土;1982年02期
3 吴紫汪;冻土工程分类[J];冰川冻土;1982年04期
4 朱元林,D.L.卡皮(Carbee);冻结粉砂在常应力下的蠕变特性[J];冰川冻土;1984年01期
5 杨海蓉;多年冻土地区防治路基融化了沉及提高其稳定性的措施[J];冰川冻土;1985年01期
6 邱国庆,E.张伯伦,I.伊斯坎达;莫玲粘土冻结过程中的离子迁移、水分迁移和冻胀[J];冰川冻土;1986年01期
7 朱林楠;高原冻土区不同下垫面的附面层研究[J];冰川冻土;1988年01期
8 王家澄,程国栋,张宏鼎,刘继民;饱水砂土反复冻融时成冰条件的试验研究[J];冰川冻土;1992年02期
9 何平,朱元林,张家懿,沈忠言,俞祁浩;饱和冻结粉土的动弹模与动强度[J];冰川冻土;1993年01期
10 王绍令,米海珍;青藏公路铺筑沥青路面后路基下多年冻土的变化[J];冰川冻土;1993年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 马巍;;青藏铁路建设中冻土区岩土工程问题[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏静;许兆义;包黎明;葛建军;;青藏铁路多年冻土区土工格室护坡试验研究[J];岩石力学与工程学报;2006年S1期
2 欧尔峰;李双洋;;青藏铁路路基热蠕变数值分析[J];兰州交通大学学报;2007年04期
3 苏艺,许兆义,王连俊,闵冬丽;青藏铁路路基加宽的变形特征研究[J];工程地质学报;2003年03期
4 孙增奎,王连俊,白名洲,魏庆朝;多年冻土区利用加筋措施减小路堤变形试验研究[J];铁道标准设计;2004年01期
5 牛富俊;童长江;;青藏铁路建设工程中的碎块石调温路基——物理与国家重点工程专题之三[J];物理通报;2004年03期
6 黄明奎;汪稔;胡明鉴;;青藏铁路粒径改良路基变形规律试验[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年05期
7 黄明奎;汪稔;胡明鉴;;青藏铁路粒径改良路基温控效果分析[J];重庆建筑大学学报;2007年05期
8 程淞;;季节性冻土区路基冻胀处理措施研究[J];山西建筑;2009年18期
9 许国光;王连俊;沈宇鹏;;青藏铁路多年冻土南界路基地温特征分析[J];路基工程;2008年03期
10 苏艺,许兆义,王连俊;青藏高原多年冻土区铁路加筋路堤的变形特征研究[J];岩土工程学报;2004年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘争平;;青藏铁路片石通风路基地温及变形分析[A];青藏铁路运营管理及相关技术研讨会论文集[C];2005年
2 王红兵;牛晓军;;青藏铁路开通后首例旅途精神障碍自杀一案鉴定[A];中国法医学会全国第十次法医临床学学术研讨会论文集[C];2007年
3 单学伦;;青藏铁路职业病防治初步研究[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
4 梁波;陈兴冲;;青藏铁路的重要意义、技术难点及力学问题[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
5 王小军;蒋富强;;青藏铁路清水河多年冻土试验段路基典型裂缝的解剖与分析[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
6 ;前言[A];青藏铁路运营管理及相关技术研讨会论文集[C];2005年
7 程国栋;;“冷却路基”方法在青藏铁路上的应用[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
8 李明霞;;GSM-R在青藏铁路中的应用及发展对策[A];GSM-R移动通信及无线电管理学术会议论文集[C];2006年
9 杨爱梅;;《天路之侣》选题策划[A];图书选题策划报告——第五届“未来编辑杯”获奖文集[C];2006年
10 谷树忠;;把握修建青藏铁路机遇 加速西藏经济社会发展[A];喀斯特与环境地学——卢耀如院士80华诞祝寿论文选集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特派记者 吕继尚;广州到拉萨将开直达列车[N];广州日报;2005年
2 记者 高俊;青藏铁路采用GSM-R通信系统[N];中国铁道建筑报;2005年
3 曲阜师范大学教授 硕士生导师 崔茂新;难以释怀的青藏筑路情结[N];中国铁道建筑报;2005年
4 本期执笔 文忠;划时代的“天路”[N];现代物流报;2005年
5 记者 兰金山 程范淦;青藏铁路公司成立[N];西藏日报;2002年
6 本报记者 王飞;青藏铁路的守护者[N];中国电力报;2007年
7 朱建军 吕雪莉;青藏铁路将带动高原特色旅游热[N];中国改革报;2006年
8 单谨易;316万套晋亿螺丝连接青藏铁路[N];中国工业报;2006年
9 蔡永飞;“世界屋脊”的飞翔[N];中国特产报;2006年
10 记者 罗忠河;青藏铁路对地方经济拉动作用初显[N];中国冶金报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄明奎;青藏铁路粒径改良路基试验及温控机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
2 韩利民;青藏铁路唐古拉山区冻土低路堤稳定性研究[D];北京交通大学;2009年
3 李永强;青藏铁路运营期多年冻土区路基工程状态研究[D];兰州大学;2008年
4 张旭芝;高原多年冻土涵洞温度场及地基土冻融变形规律研究[D];中南大学;2007年
5 李小和;青藏铁路冻土区路基工程裂缝问题研究[D];北京交通大学;2009年
6 许兰民;青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D];北京交通大学;2011年
7 杨让宏;运营期青藏铁路多年冻土区斜坡路堤稳定性分析与评价研究[D];中国铁道科学研究院;2010年
8 徐舜华;青海省柴木铁路冻土低温热棒应用条件和效果研究[D];兰州大学;2010年
9 许平;青藏铁路大风监测预警与行车指挥系统研究[D];中南大学;2009年
10 杨莉;体外预应力混凝土连续梁受力行为研究[D];西南交通大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜蕾;青藏铁路冻土环境效应及工程防护措施初探[D];西南交通大学;2005年
2 王辛岩;青藏铁路对西藏公路运输的影响及其应对策略[D];西南交通大学;2006年
3 王珣;青藏铁路多年冻土区十四标线下工程施工对策[D];西南交通大学;2005年
4 宛小强;青藏铁路基于无线通信的增强型列车控制系统研究[D];西南交通大学;2006年
5 黄建宁;青藏铁路沿线地区旅游资源开发研究[D];中央民族大学;2007年
6 卢向荣;青藏铁路运营维修模式研究[D];西南交通大学;2003年
7 王春雷;青藏铁路那曲河地区冻土区粉质粘土工程性质及路基稳定性研究[D];西南交通大学;2004年
8 魏建方;基于青藏铁路建设影响高寒植被再造技术的研究[D];西南交通大学;2005年
9 曾浩;基于单端电气量的青藏铁路供电线路故障测距方案的研究[D];西南交通大学;2005年
10 杜蓓;青藏铁路格尔木至拉萨段水土流失现状及其控制研究[D];西南交通大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026