青藏鐵路多年凍土區(qū)站場路基溫度場模擬與沉降變形研究.pdf

1、路基工程是青藏鐵路的基礎和關鍵工程.路基工程的修建,改變了青藏鐵路多年凍土區(qū)路基基底多年凍土的熱量平衡狀態(tài),從而使整個地溫場、凍土的上限以及凍土活動層的厚度都發(fā)生了變化,使路基各部分產(chǎn)生不均勻的沉降變形.站場路基的寬度為單線普通路基寬度的兩倍,整個路基斷面形式、尺寸都和普通路基不同,因此路基整體的傳熱性能和傳熱特點都和普通路基有區(qū)別.站場路基在修筑后的地溫響應過程及特點是我們分析站場路基的變形特征以及站場路基穩(wěn)定性問題的基礎.該論文從兩

2、方面對多年凍土區(qū)的站場路基進行了初步的研究.首先是在青藏鐵路清水河進行了現(xiàn)場的工程試驗—"站場路基試驗研究",通過對站場路基接近兩年的測溫數(shù)據(jù)的分析,總結了凍土地溫的變化規(guī)律特征以及其下多年凍土人為上限的變化規(guī)律,通過與其它寬度以及斷面形式的路堤的對比,分析了站場路基寬路堤對多年凍土的影響.并結合地溫的變化對路基的變形特征進行了分析.其次是根據(jù)多年凍土區(qū)土凍融過程相變溫度場分析原理,利用州SYS有限元軟件,結合試驗段路基的幾何尺寸、具體

3、的地質情況以及氣候狀況對站場路基的溫度場進行了模擬計算,模擬了在全球氣溫升高的環(huán)境下,未來50年,路基下人為上限的演化規(guī)律以及路基各部位的最大季節(jié)融化深度.最后在模擬的最大季節(jié)融化深度的基礎上,對站場路基的變形進行了預測計算.該文的主要創(chuàng)新點及結論:1)通過將站場路基與其它寬度以及斷面形式的路堤相應測試數(shù)據(jù)的對比及分析,得出站場路基的寬路堤對多年凍土的保溫效果較好,利于維持其下多年凍土的穩(wěn)定;2)建立了站場路基溫度場的計算模型,并以模擬