動(dòng)荷載條件下多年凍區(qū)斜坡路基穩(wěn)定性研究.pdf

1、多年凍土區(qū)斜坡段路基穩(wěn)定性對鐵路長期運(yùn)營具有潛在的威脅,隨著道路建設(shè)及運(yùn)營,改變了原天然地表與大氣之間的熱量平衡條件,打破了原多年凍土的水熱平衡狀態(tài),導(dǎo)致路基下伏多年凍土天然上限發(fā)生改變,加之常年列車荷載及可能發(fā)生地震的條件下,出現(xiàn)路基病害的可能性大。針對出現(xiàn)的路基病害,分析其病害特征、產(chǎn)生機(jī)理,并進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià),對路基工程設(shè)計(jì)、施工及道路維護(hù)有指導(dǎo)性作用,對保證鐵路的安全運(yùn)營具有重要意義。
　　 本文在國家“十一五”科技支撐項(xiàng)

2、目《青藏鐵路運(yùn)營安全保障系統(tǒng)研究》中“多年凍土工程檢測與病害防治技術(shù)研究”課題之子課題“凍土斜坡路基的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與整治措施研究”支持下,以現(xiàn)場調(diào)研及實(shí)測為基礎(chǔ),開展了室內(nèi)靜、動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)研究及室內(nèi)模型試驗(yàn)研究,并通過數(shù)值模擬計(jì)算方法,進(jìn)行了動(dòng)荷載條件下多年凍土區(qū)斜坡路基動(dòng)力響應(yīng)分析,取得了以下幾個(gè)方面的研究成果:
　　 (1)進(jìn)行實(shí)地調(diào)研并選取試驗(yàn)路段,開展試驗(yàn)段典型土樣的室內(nèi)基本土性分析試驗(yàn),掌握其基本土性特性,進(jìn)行土樣的工程分

3、類；進(jìn)一步開展了凍結(jié)粉質(zhì)粘土靜、動(dòng)三軸壓縮試驗(yàn)研究,分析不同溫度、不同含水率及不同圍壓條件下凍土強(qiáng)度、動(dòng)彈性模量變化趨勢,并總結(jié)了不同試驗(yàn)條件下凍土強(qiáng)度、動(dòng)彈性模量、動(dòng)剪切模量及動(dòng)阻尼比的試驗(yàn)結(jié)果。
　　 (2)通過室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn),分析了粉質(zhì)粘土及砂礫土飽水后其土體強(qiáng)度的變化；考慮路基表面不同動(dòng)荷載條件、凍土斜坡路基不同溫度分布及不同含水率條件,開展了室內(nèi)模型試驗(yàn)以模擬季節(jié)融化期列車荷載條件下凍土斜坡路基的穩(wěn)定性狀況,分析了試

4、驗(yàn)過程中凍土斜坡路基模型的溫度變化及變形特征,通過含水率的測試,分析了試驗(yàn)過程中水分遷移特征,闡述了凍土斜坡路基的破壞形式及破壞位置,指出了凍土斜坡路基的潛在滑動(dòng)面。
　　 (3)通過數(shù)值模擬計(jì)算方法,分別對地震荷載及列車荷載條件下凍土斜坡路基動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了研究,分析了地震條件下不同頻率地震波、不同坡度、不同路基斷面形式對凍土斜坡路基穩(wěn)定性的影響和列車荷載條件下坡度對斜坡路基穩(wěn)定性的影響。
　　 (4)總結(jié)分析了室內(nèi)試驗(yàn)