一、青藏铁路多年冻土工程地质工作综述(论文文献综述)
殷娜[1](2021)在《多年冻土区铁路路基稳定性评价方法适用性研究》文中研究表明路基的稳定性是道路工程建设质量的关键,多年冻土区道路工程建设及其长期稳定更被认为是工程界的一大难题。青藏铁路的建成投运和稳定运行在冻土工程领域具有重要的里程碑意义,标志着工程措施在多年冻土区工程建设中的可行性和有效性。多年冻土区的铁路工程稳定性除受到冻土的影响外,地质条件、环境变化以及工程条件等都可能影响路基稳定性。目前,已有较多的文献对多年冻土区路基的稳定性进行了评价研究,但却未见对路基稳定性评价方法适用性的研究。本文分别基于模糊综合评价法和突变级数法建立多年冻土区道路路基稳定性评价模型,并以青藏铁路为例进行典型断面稳定性评价,并基于现场实测数据对比二者在多年冻土区铁路路基稳定性评价中的适用性。本研究对多年冻土区的铁路工程建设和管理工作具有一定的理论和实践意义。本文首先基于理论分析,确定了多年冻土区铁路路基稳定性评价过程中指标体系的构建原则和方法,明确了多年冻土区铁路路基稳定性的主要影响因素,将这些影响因素分为冻土条件、工程条件、地质条件和环境条件四大类,进而确定了多年冻土区铁路路基稳定性评价的指标体系。在分析几种常用稳定性模糊评价方法评价特点的基础上,确定了模糊综合评价法和突变级数法是最适用于多年冻土区铁路路基稳定性评价的方法。分别构建了多年冻土区铁路路基稳定性评价得模糊综合评价模型和突变模型,确定了路基稳定性模糊综合评价的指标权重,以及突变级数法的评价指标分级。分别采用建立的模糊综合评价模型和突变模型对青藏铁路基本资料相对较为丰富的14个断面运行5年后的稳定性进行了评价,并将评价结果与典型断面的实际监测资料进行了对比,进而对路基运行30年和50年后的稳定性进行了预测。研究结果显示,突变级数法不管对于路基的短期稳定性评价、长期稳定性预测、还是从评价特性方面看,相比模糊综合评价法都存在较为显着的不足。因此,模糊综合评价法更适用于多年冻土区铁路路基稳定性的评价。
张传峰[2](2020)在《复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究》文中提出我国青藏高原多年冻土研究早在青藏铁路及公路建设过程中就逐步展开,经过近几十年的发展,对于多年冻土区铁路路基及低等级公路路基的变形问题已经有较为成熟的理论及防治措施。但随着西部大开发不断深入,经济建设需求不断增加,在多年冻土区修建高速公路必将成为常态化。多年冻土造成路基冻胀融沉及变形的不稳定性与高速公路建设高标准之间的矛盾异常突出,尤其是复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形的防治问题已经成为新的难题。而公路路基和铁路路基存在一定的差异,所以不能照搬青藏铁路关于路基变形及防治的一些研究成果,需要研究出适用于高速公路多年冻土区的理论和防治措施。本文针对共玉高速公路冻土沼泽区复杂水热环境导致的路基变形问题,以“共玉高速公路冻土沼泽地段路基关键技术研究”项目为依托,以共玉高速冻土沼泽区路基为研究对象,采用现场调查、室内试验、变形监测和数值模拟等手段,进行了以下几个方面的研究:1、冻土沼泽区复杂水热环境成因研究。多年冻土区冻土沼泽形成时存在一种天然的水热平衡,这种水热平衡对保护多年冻土是有利的。然而高速公路的修建势必会破坏原来的水热平衡体系,进而形成新的更为复杂的水热环境。本文通过对共玉高速沿线冻土沼泽区的分布及其工程地质分区特征分析,同时结合气候、太阳辐射、地形地貌、地层岩性、水文地质等影响水热环境的因素,进而更加深入地从复杂水文地质环境、复杂融区水热环境、复杂工程建设环境等方面分析了复杂水热环境的成因。进而得出复杂水热环境成因主要是由于水、热、工程建设等综合因素所致,这种复杂的水热环境导致路基变形特征的独特性。2、冻土沼泽区路基变形特征研究。复杂的水热环境加剧了路基的冻胀融沉,对路基的稳定性具有很大的影响。为了准确研究水热环境对路基变形特征的影响,通过对既有G214及共玉高速路基病害调查,并结合各病害分布特征,深入分析复杂水热环境下共玉高速路基变形的影响因素、过程及类型特征。得出路基变形特征主要表现为路基沉陷、不均匀沉降、边坡失稳等,为了规避这种变形(病害)就需要对内在变形机理进行深入研究。3、冻土沼泽区路基变形机理研究。地基土和路基填料组成了新的路基结构,这种结构在构建新的水热平衡时就会产生强烈的冻融现象,而这种冻融现象又会产生大量的路基病害。根据在复杂水热环境下路基填料的颗粒分析试验、易溶盐试验、击实试验、毛细管水上升高度试验、渗透试验、冻胀特性试验、冻融循环试验;以及地基土的冻胀试验、颗粒分析试验、液塑限试验、融沉特性试验的基础上,从路基填料和地基土这两个微观方面深入分析了路基的冻融特性。同时,为了准确研究水热环境改变对路基地温场变化以及路基变形的影响,通过路基地温场及位移监测,采集公路建设各阶段路基地温场及变形监测值,深入分析复杂水热环境下监测断面的路基地温场和沉降变形的相关性。结合以上两个方面的研究,并从力学角度深入分析了产生路基变形的水分迁移、温度场效应及冻融循环理论,进而总结出复杂水热环境下冻土沼泽区路基变形机理。为科学有效的采用变形防治措施提供了理论依据,对冻土沼泽区公路建设具有指导意义。4、冻土沼泽区路基变形防治措施研究。原G214线在建设和运营过程中,出现一系列的路基病害,针对不同的路基病害也采用了很多防治措施,这些措施最核心的目的就是解决水热平衡问题,人为快速地使路基和天然土体以及周边环境进行融合,构建新的平衡,进而减小水热交换对路基的破坏。目前常用单一的或简单的复合路基防治措施只能片面地解决复杂水热环境的某个方面,不能完全适应复杂水热环境的要求,故而需要研究出适应复杂水热环境的一套综合整治措施。本文结合复杂水热环境的成因、路基变形特征、路基变形机理等研究成果,提出7种防治措施,并详细分析这7种防治措施的特点以及可以解决的问题。再通过数值模拟对比分析这7种防治措施的效果,进而研究出一套适用于共玉高速冻土沼泽区的路基变形的防治措施。新提出的热棒+保温板+遮阳板+片石路基+砂垫层综合防治方案,更好地适应了共玉高速冻土沼泽区建设环境,既解决了路基热量问题又解决了路基排水问题,对于复杂水热环境下路基变形控制具有显着效应,能明显提升冻土沼泽区多年冻土上限,降低路基累积沉降量,解决了冻土沼泽区复杂水热环境问题。本措施成功应用于共玉高速路基变形防治工程,具有重要的现实意义。通过以上4个方面的研究,掌握了共玉高速冻土沼泽区复杂水热环境的成因,研究了复杂水热环境下路基的变形特征及变形机理,提出了新的综合防治措施。本研究成果对多年冻土沼泽区高速公路的建设和安全运营有较大的指导和借鉴意义,社会和经济效益显着。
严健[3](2019)在《高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究》文中指出四川和西藏两省区作为三大国家战略中“一带一路”和“长江经济带”的重要战略交汇点,交通基础设施的建设具有十分重大的意义。加快川藏铁路、藏区高速公路等快速进出藏区通道的建设以及对现有进藏大通道的改扩建工作已成为迫切的战略需求。在上述工程中,高海拔寒区特长隧道屡见不鲜,其中穿越冻土和冻岩地层的隧道修建已成为工程中面临的重要难题。本论文依托多座典型高海拔寒区特长公路隧道,并主要以国道317线(川藏公路北线)新建雀儿山隧道为研究对象,采用现场调研、文献调查、理论分析、数值模拟、现场试验和原位测试等综合手段,对寒区特长公路隧道冻土和冻岩地层下隧道施工期、运营期围岩-结构冻胀特性和防冻问题进行研究,并取得了以下研究成果:(1)调研并比较分析了典型高海拔寒区特长隧道的围岩和构成分布、地质和水文特点、寒区气候指标特征;探明了高海拔特长公路隧道冻害与进洞里程、围岩类型、通风及地下水等因素的相关性;就特长隧道不同地层时的冻害成因、冻害特征,冻胀机理、冻胀破坏模型进行了概括;讨论了冰碛冻土和裂隙花岗岩隧道冻胀性分级标准,并应用上述标准对典型高海拔寒区隧道进行了冻胀性分级。(2)对隧道贯通前后隧道洞内外温度场、围岩-结构温度场和风场进行了长期系统的现场测试,揭示了高海拔寒区特长公路隧道低温大风成因;利用SST湍流模型分析,探明了不同通风方式,特别是运营期平导压入通风方式下寒区特长公路隧道主洞、平导和横通道中温度场和风场的时空分布变化规律。(3)对雀儿山隧道进出口段冰碛地层冻土热力学参数取值方法进行了研究,得到了冰碛地层季冻土物理特性和温度特性,同时,以冻融圈冻胀理论为依据,利用数值计算得到了冰碛地层围岩温度场随埋深和时间的冻融规律,并就隧道冻胀力、冻胀变形量进行了计算;设计了针对冰碛地层隧道的“温度+冻胀压力+冻胀应力”原位测试方案,通过现场试验验证进一步明确了冻胀作用时冰碛地层-衬砌结构的冻胀特性。(4)通过施工检测就衬砌背后空洞、不密实等缺陷进行了统计,利用热液固耦合计算得出空洞存水冻胀时,随着未冻水体积含量、存水空间大小、存水空间位置变化所导致的冻胀力及相应的结构冻胀应力、损伤和变形发展规律;同时计算得出了裂隙花岗岩不同裂隙倾角、间距等工况下裂隙水冻胀对结构内力、变形的影响,最后,通过原位测试及与前人研究成果的比较验证,进一步明确了寒区隧道空洞及裂隙共存花岗岩在冻胀作用时围岩-衬砌结构的冻胀特性。(5)分别就高海拔寒区特长隧道通风升温系统以及不同地层施工防冻措施进行了研究,并就运营期隧道洞口端保温隔热材料选型、厚度和设防范围等关键参数进行计算,通过现场测试和数值计算对其升温效果和保温层效果进行了分析。
祁航[4](2019)在《西藏阿里地区国道219线区界至日土段冻土层研究及其对公路工程的影响》文中研究指明国道219线,也称新藏公路,是我国一条具有重要战略意义的公路。它是现阶段连接新疆和西藏的唯一通道,也是为西藏阿里地区进行物资运输的重要道路。本论文以国道219线(西藏境)区界至日土段为研究对象,通过相关资料搜集、整理,采用工程地质调绘、钻探、物探等综合勘探方法,对沿线冻土进行勘察,查明沿线冻土发育特征及不良地质和道路病害分布,并对该冻土路段的工程地质条件进行评价,提出对应的工程措施建议。国道219线(西藏境)区界至日土段北起K649+200,南至K926+480.135。其中路线起点K649+200至K773+450段分布连续片状多年冻土,K773+450至K930+000段分布季节冻土。本区段多年冻土按含冰量划分,其冻土类型以少冰、多冰、富冰冻土为主,局部路段为饱冰冻土,而含土冰层很少出现。本区段多年冻土的年平均地温Tcp=-2.0℃-3.5℃,属于低温多年冻土。研究区总体上越往南,冻土含冰量越少,K649+200至K758+750冻土类型多为多冰或富冰冻土,从K760+000至K773+450冻土类型以少冰冻土多冰冻土为主。该路段冻土天然上限一般1.52.5米之间;由于该路段冻土层总厚度较大,本次钻探深度内未见冻土下限。国道219线(西藏境)区界至日土段沿线冻土对公路造成的道路病害主要有冻胀、融沉、翻浆。其中冻土层上水发育的细颗粒土路段、富冰、饱冰冻土路段冻胀融沉现象比较严重;K871+200K872+800、K874+200K874+600、K891+900K892+600段翻浆较为严重。其他道路病害有雪害、水毁等。根据《青藏铁路多年冻土区工程勘察暂行规定》和已有相关研究成果,对沿线冻土进行定性工程地质评价,总体来说全线工程地质条件一般,其中红山湖湖盆区连续多年冻土、龙木错湖盆区连续多年冻土、多玛曲及其支流宽浅河谷区连续多年冻土工程地质条件一般;泉水湖湖盆区连续多年冻土、松西(索玛)草甸宽滩区连续多年冻土、红土达坂山岭区连续多年冻土为不良工程地质地段。由于研究区冻土属于低温多年冻土,设计时考虑尽量采用填土高度满足保护冻土的临界高度要求,对于富冰、饱冰冻土及含土冰层路段,需要处理好冻胀、融沉两大难题,对于地下水发育路段还需完善地下水防截排工程。水毁和雪害路段主要建议抬高路基,对不同路段做针对性处理。根据沿线冻土勘察、道路病害发育的具体情况,提出了有针对性的整治措施建议,为后期道路整治提供了非常有建设意义的方案。
熊治文[5](2011)在《青藏铁路多年冻土区桥梁墩台变形机理及其整治技术研究》文中进行了进一步梳理青藏高原是世界上中、低纬度地带海拔最高、多年冻土分布面积最广、厚度最大、温度较低的地区,自然条件恶劣,工程地质条件复杂。青藏铁路格拉段经过的高原多年冻土区长约547 km,共有桥梁445座,总长118.6 km。在投入运营2年后,陆续发现格拉段部分桥梁墩、台发生变形及支座位移等病害,成为青藏铁路持续安全运营的隐患。通过对运营后多年冻土区桥梁工程出现的主要变形情况进行现场调查,研究铁路运营期间地基多年冻土的变化,分析多年冻土区桥梁墩、台地基温度场与变形关联,对运营期桥梁工程运行状态进行评价,提出青藏铁路多年冻土区桥梁墩、台变形的预警和综合整治措施,对青藏铁路的安全运营具有理论引导意义和实际应用价值。根据现场调查和监测数据,采用室内试验与数值计算相结合的方法,对桥梁墩、台变形的机理、发展趋势和变化规律进行分析,提出限制桥梁墩、台变形的工程治理措施。主要研究结论:1)在观测期间,除K1401+888大桥桥墩变形较大外,其余桥梁墩、台的沉降变形均较小,最大累计变形量不超过8mm,已基本处于稳定状态。2)青藏铁路多年冻土区桥梁墩、台变形的主要原因为:①桥台背后土体水平冻胀;②桥台承台下地基土法向冻胀;③个别桥墩桩基承载力不足。3)对于桥台变形,采用防排水、保温及改变地表条件等综合措施,延缓多年冻土变化进而减缓桥台变形。4)对于K1401+888大桥桥墩变形问题,除采取防排水及保温、主动降温等措施以外,还进行了加桩设计控制桥墩的沉降变形。主要创新点为: 1)系统总结了青藏铁路多年冻土区桥梁墩、台变形病害现状及特点,揭示了病害机理。2)提出了通过改善地基多年冻土环境、减少地基土冻胀及增加桩基承载力等方式来控制桥梁墩、台变形的整治措施,以保证青藏铁路的可持续安全运营。3)提出了多年冻土区桥梁桥台位置选择等设计优化建议。
陈拓[6](2011)在《机车荷载作用下青藏铁路多年冻土区典型结构路基稳定性研究》文中研究表明青藏铁路格(尔木)—拉(萨)段全长1142km,其中穿越连续多年冻土区546.41km(其间融区总长为101.68km),位于多年冻土区的路基占多年冻土区总长的72.3%。自2006年7月1日青藏铁路正式开通运营以来,因其穿越大面积连续多年冻土区,铁路的长期运行安全性备受关注。多年冻土区铁路路基及其下部冻土的热状况是路基稳定性的关键因素。为了减小工程扰动的影响,有效保护多年冻土,青藏铁路在修建时,针对多年冻土区路基采用了主动保护多年冻土的工程措施。在北麓河试验段,采取了一系列青藏铁路典型的路基结构形式,其中包括,块(碎)石路基、通风管路基、保温材料、热棒、块(碎)石护坡、边坡防护工程、合理路基高度、遮阳板护坡、拼装式涵洞基础等等,以上不同的路基结果形式均取得了很好的试验和运营效果。但是,多年冻土区部分地段的路基工程从施工完成到运营均有一些病害产生,影响了行车速度,也给运营安全带来了潜在的威胁。因此,开展运营后多年冻土区典型结构路基工程状态的研究、评价其安全稳定性,是保证青藏铁路多年冻土区路基工程长期、安全、可靠运营的关键。本文采用相关资料收集分析和现场调查、现场强震动测试、理论分析和计算等方法,分析了多年冻土区不同铁路结构路基在机车通过实时加速度和速度变化以及机车的振动频率特性,得到不同季节、不同断面的振动加速度衰减规律,研究了列车振动荷载作用下不同路基断面动力响应特征。在此基础上运用二维等价线性响应时程动分析法对典型结构路基进行了动力响应的数值计算;并在以往三轴流变实验的基础上,对青藏铁路多年冻土区的普通素土路基在等效机车荷载作用下的蠕变效应进行了分析。论文的主要结论和创新性成果如下:(1)多年冻土区机车通过时,无任何处理措施的素土路基表层振动响应强烈,不利于维持多年冻土区路基结构的动力稳定性。(2)机车载荷通过路基的传递,与路基相同的成分显示出振动卓越性,与路基结构差异较大的成分被吸收。碎石路基、块石路基、普通路基结构的固有频率为30~40Hz,通风管路基的固有频率为40~50Hz。(3)机动车荷载传递的衰减效应暖季大于寒季。寒季路肩上部土体冻结,结构刚度大,传递速度快,衰减效应小。素土路基的振动衰减要略大于块石路基。(4)素土路基与块石路基的最大沉降量均发生在路基上部土体处,最大位移分别为0.018及0.020mm;然而,对于振动沉降量的控制,块石路基的效果优于素土路基。(5)ABAQUS软件中时间硬化与蠕变模型能较好地模拟路基运营过程中的蠕变效应。数值模拟表明,随着时间的延长,素土路基中各点的位移和蠕变应变不断增大,并最终趋于稳定。路基的竖向位移由路基顶部中心位置向路基内部和两侧逐渐减小,竖向变形最大值位于顶部中心,其最大位移达到14mm,与路基断面的年沉降变形观测值一致。(6)素土路基中心的蠕变应变值大于路基顶面和天然地表的应变值,路基道砟下部的蠕变应变值最大,原天然地表位置处的应变值最小。路基中心受机车荷载影响最大。边坡的应变较同一高度的路基中心处的应变有所下降,不同高度的应变值随路基高度的增加而增加。
许兰民[7](2011)在《青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究》文中研究说明冻土区铁路的安全运营主要取决于冻土区主要工程即路基、桥梁、涵洞的稳定,这些工程的稳定则由其地基冻土的热稳定性所决定。冻土区路基工程施工对冻土带来的热扰动主要是填土热量消散和基底冻土散热界面改变带来的影响,对于低温冻土区路基基底冻土热稳定性的恢复,随着路堤高度的增加而延长,这种恢复过程对施工工序衔接及路基工程稳定都有一定影响。桥梁涵洞基础施工对冻土的热扰动问题则要比路基工程复杂许多。这不仅仅是施工活动对冻土扰动问题,更主要的是工程基础类型、施工工艺的特殊性对冻土产生的热扰动和热量消散是一个长期性问题,而且这些影响还会直接影响到基础稳定和施工工序的衔接等施工组织设计一系列问题。本文从施工区域冻土地质条件和冻土的热稳定性特征出发,研究分析了低温冻土区填土路基施工季节对路基基底多年冻土的热扰动,根据观测和计算结果,提出低温冻土区高路堤工程保证冻土热稳定性和路基稳定性的最佳施工季节和施工方法。根据青藏铁路建设过程对施工工期要求和五道梁地区施工对全线施工工期的控制和影响问题,作者通过现场混凝土灌注桩基础浇灌以后桩周地温场变化规律试验,混凝土浇灌工程中的水化热问题、混凝土入模温度问题对桩周土体回冻规律影响的数值模拟计算,解决了本地区桥梁基础灌注桩施工工艺和施工组织设计中的关键技术问题,保证了施工工序的顺利衔接和控制性工程施工工期,现场桩基试验和施工后3年的观测证明了桥梁基础的可靠性。本文针对五道梁地区气候和冻土热稳定性特征,还对涵洞基础型式提出了创新性改进。青藏铁路建设初期的暂行规范和过去经验,认为冻土区涵洞基础推广型式是预制拼装式基础,作者根据目前施工机具、施工技术、施工能力的现状和五道梁地区气候特征,提出局部地区采用现浇混凝土整体式基础的型式。通过现场施工验证,计算机数值模拟和施工工序衔接特征,作者认为,只要对开挖涵洞基础土体采用局部遮阳措施,基础底部铺设6cm厚度的保温材料,这种整体式现浇混凝土基础对基底多年冻土的热扰动在1—2各年际冻融循环过程即可消散,不会对涵洞基底多年冻土和基础本身的稳定性造成危害,而且这种基础型式涵洞基底不易渗水,中间不留缝隙,减少了运营过程涵洞基底冻胀的发生,保证了其使用寿命和稳定性。本文紧密结合生产实践进行科学试验和理论计算,对五道梁低温冻土区高路堤工程和桥梁桩基以及涵洞基础施工工艺的研究,建立在对五道梁低温冻土区冻土热稳定性特征及其变化规律深刻认识的基础之上,研究结果对青藏铁路冻土区工程建设具有理论和工程实践意义,主要表现在:混凝土入模温度在融化季节无法保证原来规范规定的较低的入模温度,经过对混凝土水化热对冻土热扰动影响计算和对混凝土添加剂成分的合理配比试验,混凝土入模温度在融化季节最高可以容许到12℃。现浇整体式涵洞基础基底换填和铺设一定厚度保温材料,可以有效的控制对基底多年冻土热扰动,使其尽快恢复稳定的热状态,保证基底稳定。因此,针对不同气候特点和冻土热稳定性特征,采用合适的施工工艺,可以应用现浇整体式涵洞基础。桥梁灌注桩基础施工中,混凝土入模温度和桩周土体回冻是控制性施工工艺,桩周土体回冻标准应该包括两部分概念,一个是适合施工工序衔接的回冻标准,二是达到桩基设计承载力的回冻标准。通过试验确定这两种标准,既能够标准桩基设计承载力,又恰当的利用了桩周土体回冻规律,衔接后续工序,提高施工效率,科学合理的安排施工工期。根据现场试验,施工建设期间和运营初期观测数据和建立在现场实测数据基础上的计算机数值模拟结果,说明根据上述工艺进行的桥梁涵洞基础施工其工程效果和初期工程效果是安全可靠的。
杨让宏[8](2010)在《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》文中进行了进一步梳理本研究工作依托国家“十一五”科技支撑项目《青藏铁路运营安全保障系统研究》中“多年冻土工程检测与病害整治技术研究”课题之“多年冻土斜坡路基的稳定性评价与整治措施研究(2006BAC07B02)”子课题,重点对青藏铁路运营期间多年冻土区斜坡路堤工程结构的稳定性进行深入分析和研究。通过现场调查、理论分析、实际监测、模型试验、数值模拟等手段研究其变形破坏机理,从热学和力学两方面综合分析与评价其稳定性。在此基础上提出了多年冻土区斜坡路堤稳定性的综合分析评价方法和标准,为掌握斜坡路堤稳定性和采取适当的处治措施提供技术支撑,研究成果可直接服务于青藏铁路多年冻土区的运营维护工作,且对其它冻土区工程建设中稳定性的研究也具有重要的借鉴和参考意义。主要研究成果可以归纳为:1、明确提出了多年冻土区斜坡路堤的范围划定问题。在多年冻土区自然地基坡度≥1:10的填方路堤工程,其破坏失稳机理有别于自然地基坡度为平坡或缓坡(<1:10)的情况。在重力作用下,斜坡路堤结构部分或全部土体会沿着一定的软弱面向斜坡下侧方向滑移为影响其稳定性的主要原因,阴阳坡热量收支差异引起的冻融作用为这种变形机理的诱发因素。2、通过理论分析、模型试验以及现场监测等研究工作,阐述了斜坡路堤的变形破坏机理。路堤填土内水分的来源主要为大气降水,人为上限的位置和形态影响了斜坡路堤内水分场的分布。不同的含水率条件、水分场分布和地温场分布是影响斜坡路堤稳定性的重要因素,斜坡路堤稳定性问题不是出现在高路堤情况,而是经常出现在低填方情况。3、根据多年冻土区斜坡路堤稳定性的特点,结合目前的理论研究和试验水平,提出了从热学和力学稳定性两方面分别计算并综合分析和评价其稳定性的实用方法。热学分析采用考虑水分迁移和相变条件下的水热两场耦合温度场分析方法;力学稳定性分析是在热学分析的基础上,采用临界滑动场方法分析计算不同温度场分布情况下斜坡路堤的力学状态。根据温度场随时间变化条件下相应岩土材料力学状态的变化关系,计算不同时间斜坡路堤的力学稳定性变化,找寻最不利情况评价斜坡路堤的稳定性。4、斜坡路堤结构内的温度场是随时间变化的,所以其相应的稳定性状况也是呈动态变化的。通过对K1139+070和K1152+370两个典型斜坡路堤断面不同月份温度场分布条件下的力学稳定性分析,寻找其稳定性变化规律,从而得出斜坡路堤稳定性的最不利状况出现在暖季的9月份或10月份,而非出现在最大融化深度的11月份。这是由外界局部区域的气温变化条件决定的。5、通过对不同含冰量条件下现场重点断面监测曲线的研究分析,认为多年冻土区斜坡路堤的下变形边界为在塑性冻土的下温度界限。虽然塑性冻土的抗剪强度大于冻融交界面及以上全融土的抗剪强度,但由于斜坡上塑性冻土在长期外荷载作用下产生的蠕变变形积累促使了上覆岩土体向下滑动的趋势,在稳定性分析中必须给予考虑。例如现场监测结果显示,在高含冰量条件的K1139+070断面上0.3℃等温线为此处斜坡路堤的下变形边界。但由于多年冻土区斜坡路堤工程下变形边界的确定受多种因素控制,所以为简化计算过程,建议在实际计算过程中仍旧选取人为上限作为下变形边界,而在最终稳定性分析评价结果中可根据实际情况(包括冻土材料的构成、含水量、地基温度等因素)将计算结果降低后进行综合分析。6、结合多年冻土区现场实际情况和已有工程规范,提出了青藏铁路多年冻土区斜坡路堤稳定性的评价标准。其原理简单明确,易于掌握和应用,适合于现场对于斜坡路堤工程的维修养护或补强加固等设计方案的制定和实施,可以为保证运营期青藏铁路安全运营工作提供有力的技术支撑。
李永强[9](2008)在《青藏铁路运营期多年冻土区路基工程状态研究》文中指出青藏铁路格(尔木)——拉(萨)段全长1142km,其中穿越大片连续多年冻土区546.41km(其间分布的融区总长为101.68km),位于多年冻土区的路基总长为321.706km,占多年冻土区总长444.73km的72.3%。线路跨越海拔高程4000m以上的地段约为965km,“高寒缺氧”、“多年冻土”和“生态脆弱”问题是青藏铁路建设的三大技术难题,而多年冻土居于青藏铁路建设和运营的三大难题之首。因此有“青藏铁路成败的关键在路基,路基成败的关键在冻土”之说。整个工程建设从2001年6月29日开始,至2006年7月1日正式开通运营。为有效保护多年冻土,维持其上路基工程的稳定性,青藏铁路在修建时,针对多年冻土路基采用了片石气冷路基、热棒、片(碎)石护坡等主动保护多年冻土的工程措施,取得了很好的效果。但是,多年冻土区部分地段的路基工程从施工完成后到运营期均有一些病害产生,影响了行车速度和运营安全。因此,开展运营期多年冻土区路基工程状态的研究,是保证青藏铁路多年冻土区路基工程长期、安全、可靠运营的前提。本论文采用现场调查和观测、室内试验、理论分析和计算等方法,分析了影响青藏铁路冻土区路基工程状态的环境气温和冻土特征;通过对运营期多年冻土路基工程状态的现场调查和监测,研究了运营期多年冻土区路基工程状态的变化机理和影响因素;研究了不同环境地质条件的路基工程在其建设和运营不同阶段工程状态的变化特征;研究了保证路基工程状态符合运营条件的工程对策并进行了长期效果评价。通过本论文的研究,可以得出以下创新性结论:(1)冻土区路基工程状态包括以下三个方面的表现:路基力学状态:指明显表现出来的路基垂直方向变形(冻胀融沉变形)和水平方向变形(路基裂缝)以及由于这些变形引起的路基失稳现象;路基热学状态:指路基工程修建以后不同阶段路基地温场形态(土体不同部位温度变化);水热环境变化:指路基工程修建过程和运营过程周围冻土层上水、地表水变化及其侧向热侵蚀作用对路基变形和路基地温场的影响。(2)通过对青藏铁路开通运营以后包括建设过程中的路基工程状态分阶段的调查、观测和分析,对路基力学状态一路基变形和工程裂缝的发展过程以及对线路运营的影响进行了深入的研究,认为路基的热学状态是其发生发展的主导因素。改善路基力学状态应该从改善路基地温场形态出发,据此本文提出了相应的工程对策。(3)冻土区路基工程状态的变化与周围水热环境条件密切相关。在运营阶段周围水热环境条件在路基开裂的三个阶段:初期的裂纹和裂缝、中期的开裂和后期的裂开并滑塌起到诱发和拉动作用。(4)路基工程状态的变化机理内因在于填土的粘聚力和基底土体的压缩性,根本原因则是填土和基底土体地温场的不对称形态,后期发展则和外部水热环境影响有关。(5)有害路基工程状态的预防和整治,主要从抑制路基不对称形态地温场的工程措施为主,以保护路基周围水热环境为辅,在减少填土冻胀的前提下尽可能提高土体的粘聚力。(6)针对冻土区路基工程状态的最显现表现,即:路基变形及变形裂缝的变化机理和发展阶段,有的放矢的提出了针对不同阶段的工程对策:建设期间尽量采用改善填土颗粒级配和粘聚力的方法(土体分层加筋等),建设和运营期间采用冷却路基基底土体改善地温场形态的工程措施进行补强(片石护坡和热棒),防止路基坡脚积水和热融现象形成的工程措施(疏通路基坡脚纵向排水)。(7)对主要工程对策进行的数值计算模拟结果说明,防止裂缝和整治裂缝的关键在于控制冻融过程各个阶段的季节冻融速度和季节冻融土体厚度,减少路基中心和路基边缘部分的变形差异,降低融化季节路基本体产生的拉应力。(8)青藏铁路运营阶段对冻土区路基有害工程状态的整治和施工阶段的预防性整治不同,考虑既有路基工程病害整治的特殊情况,建议工程结构根据区域冻土条件和气候条件以及原有路基结构不同,可以选取各类热棒+片石护坡结构,片石护道补强结构、片石护坡补强结构等。(9)加强对路基工程状态的巡查,尤其是在融化季节初期的巡查监控,及时处理初期发现的有害工程状态(裂纹、积水等)是事半功倍的有效方法。本文研究过程的阶段性结论曾经在青藏铁路建设的各个阶段为工程补强设计和病害整治所采用,研究结论也被青藏铁路冻土区路基的运营过程所验证。
刘争平[10](2008)在《青藏铁路多年冻土区工程地质勘察技术研究》文中认为研究目的:青藏铁路多年冻土区的自然环境恶劣,工程地质条件极其复杂,生态环境脆弱。多年冻土区工程地质勘察比其他任何地区的勘察工作都更有难度,对于勘察工作具有很强的研究性与探索性,因此有必要对青藏铁路工程地质勘察技术进行研究和总结。研究结论:青藏铁路多年冻土区工程地质勘察工作,不仅需要考虑独特的多年冻土地质条件,还要兼顾环保因素、自然因素等,特别是恶劣的自然因素对勘察工作的影响,这些对青藏铁路多年冻土工程地质勘察都提出了很高的要求。通过对青藏铁路的工程地质勘察工作的研究和总结,研究形成了适应于多年冻土区,而且经设计、施工、运营验证的可靠的全套工程地质综合勘察技术,包括:勘察标准的制定、勘察组织模式、勘察管理、勘察方法和手段、勘察监理、环保勘察等,为青藏高原以及其它冻土地区的勘察提供有益的借鉴和经验。
二、青藏铁路多年冻土工程地质工作综述(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、青藏铁路多年冻土工程地质工作综述(论文提纲范文)
(1)多年冻土区铁路路基稳定性评价方法适用性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 多年冻土区铁路工程建设及运行现状 |
1.2.2 模糊数学的理论及其研究方法 |
1.2.3 模糊评价方法在多年冻土区工程稳定性评价中的应用 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 多年冻土区铁路路基稳定性评价指标体系的构建 |
2.1 指标体系的构建原则和方法 |
2.1.1 指标体系的构建原则 |
2.1.2 指标体系的构建方法 |
2.2 多年冻土区铁路路基稳定性影响因素 |
2.2.1 冻土条件 |
2.2.2 地质条件 |
2.2.3 工程条件 |
2.2.4 环境条件 |
2.3 指标体系的确定 |
2.4 本章小结 |
第三章 多年冻土区铁路路基稳定性评价模型 |
3.1 评价模型的建立 |
3.1.1 评价方法的选择 |
3.1.2 模糊综合评价模型 |
3.1.3 突变模型 |
3.2 模糊综合评价法指标权重的确定 |
3.3 突变级数法评价指标分级 |
3.3.1 指标的量化 |
3.3.2 无量纲化处理 |
3.3.3 归一化处理 |
3.4 本章小结 |
第四章 案例分析——以青藏铁路为例 |
4.1 青藏铁路基本情况 |
4.1.1 冻土地质情况 |
4.1.2 工程结构的采用 |
4.1.3 路基稳定性状况 |
4.2 典型铁路冻土路基稳定性评价 |
4.2.1 评价路段参数 |
4.2.2 基于模糊综合评价模型的路基稳定性评价 |
4.2.3 基于突变模型的路基稳定性评价 |
4.3 评价方法适用性分析 |
4.3.1 短期评价结果对比 |
4.3.2 长期稳定性预测结果对比 |
4.3.3 评价方法适用性研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 问题与展望 |
参考文献 |
附录 A 稳定性评价的的青藏铁路不同断面参数汇总 |
附录 B 稳定性评价的的青藏铁路不同断面单因素评价矩阵 |
附录 C 稳定性评价的的青藏铁路不同断面单因素评判矩阵 |
附录 D 不同断面在突变级数法评价中参数的赋值 |
附录 E 不同断面在突变级数法评价中参数的量化 |
附录 F 不同断面在突变级数法评价中参数的无量纲化 |
附录 G 底层参数的突变级数值 |
作者简介 |
致谢 |
(2)复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 前言 |
1.1 选题依据及研究意义 |
1.1.1 选题依据 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻土沼泽区复杂水热环境成因研究现状 |
1.2.2 冻土沼泽区路基冻融特性研究现状 |
1.2.3 冻土沼泽区路基结构研究现状 |
1.2.4 冻土沼泽区路基病害研究现状 |
1.2.5 冻土沼泽区路基病害防治措施研究现状 |
1.2.6 研究现状的不足与问题 |
1.3 研究内容、技术路线及主要创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 主要创新点 |
第2章 共玉高速冻土沼泽区复杂水热环境成因 |
2.1 冻土沼泽区分布 |
2.2 冻土沼泽区工程地质分区 |
2.3 复杂水热环境影响因素 |
2.3.1 气候 |
2.3.2 太阳辐射 |
2.3.3 地形地貌 |
2.3.4 地层岩性 |
2.3.5 水文地质 |
2.4 复杂水热环境成因 |
2.4.1 复杂的水文地质环境 |
2.4.2 复杂的融区水热环境 |
2.4.3 复杂的工程建设环境 |
2.4.4 复杂水热环境成因综合分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 共玉高速冻土沼泽区路基变形特征 |
3.1 路基病害分布特征 |
3.1.1 原国道G214路基病害调查 |
3.1.2 共玉高速冻土沼泽区路基病害调查 |
3.1.3 共玉高速冻土沼泽区路基病害分布特征 |
3.2 路基变形影响因素 |
3.2.1 水热环境因素 |
3.2.2 工程建设因素 |
3.3 路基变形特征 |
3.3.1 路基变形过程 |
3.3.2 路基变形特征 |
3.4 本章小结 |
第4章 共玉高速冻土沼泽区路基变形机理 |
4.1 路基冻融特性试验 |
4.1.1 路基填料冻融特性试验 |
4.1.2 地基土冻融特性试验 |
4.1.3 试验结果分析 |
4.2 路基变形监测 |
4.2.1 监测断面选择原则 |
4.2.2 监测断面概况 |
4.2.3 路基地温场及变形监测系统 |
4.2.4 路基断面地温监测结果 |
4.2.5 路基断面变形监测结果 |
4.2.6 路基变形监测结果特征分析 |
4.3 路基变形机理 |
4.3.1 水分迁移 |
4.3.2 温度场效应 |
4.3.3 冻融循环 |
4.4 本章小结 |
第5章 共玉高速冻土沼泽区路基变形防治措施研究 |
5.1 路基变形防治原则 |
5.2 路基变形常用防治措施适用性分析 |
5.2.1 单一防治措施 |
5.2.2 复合防治措施 |
5.3 路基变形综合防治措施数值模拟研究 |
5.3.1 数值模拟软件介绍 |
5.3.2 数值模拟理论基础 |
5.3.3 数值计算模型 |
5.3.4 边界条件设定 |
5.3.5 模型计算参数 |
5.3.6 数值模拟结果分析 |
5.3.7 不同防治方案效果对比 |
5.4 共玉高速冻土沼泽区路基病害防治实例 |
5.4.1 醉马滩冻土沼泽区 |
5.4.2 长石头山冻土沼泽区 |
5.4.3 巴颜喀拉山冻土沼泽区 |
5.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(3)高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 寒区隧道温度场及多场耦合研究现状 |
1.2.2 冻土和冻岩冻胀特性研究现状 |
1.2.3 寒区冻土冻岩隧道冻胀损伤机理研究 |
1.2.4 寒区特长隧道防冻保温技术措施 |
1.3 选题依据、研究内容及方法 |
1.3.1 选题依据 |
1.3.2 主要研究内容和方法 |
第2章 高海拔寒区特长隧道冻害及冻胀性分级 |
2.1 高海拔寒区隧道及冻害现象 |
2.1.1 高海拔隧道主要冻害现象 |
2.1.2 寒区隧道冻害因素分析 |
2.2 寒区高海拔典型特长隧道调查分析 |
2.3 冰碛地层工程特性及冻胀性分级标准 |
2.3.1 冰碛地层工程特性 |
2.3.2 冰碛地层冻土物理力学参数取值 |
2.3.3 冰碛地层冻胀率及冻胀性分级标准 |
2.4 冻结花岗岩石及岩体冻胀性分级标准 |
2.4.1 裂隙岩石及其冻胀率计算 |
2.4.2 冻结花岗岩冻胀性分级标准及依托工程冻胀性分级 |
2.4.3 不同冻胀级别隧道防冻要点 |
2.5 本章小结 |
第3章 高海拔寒区特长公路隧道风场-温度场研究 |
3.1 雀儿山隧道风场-温度场现场测试 |
3.1.1 现场监测目的 |
3.1.2 风场-温度场现场测试仪器设备 |
3.1.3 测点及测试断面布置 |
3.1.4 测试时间及频率 |
3.1.5 风场-温度场测试结果分析 |
3.2 隧道风流场-温度场理论模型 |
3.2.1 隧道内风流场及气固换热的基本假定 |
3.2.2 洞内风流湍流模型 |
3.2.3 风流温度场控制方程 |
3.2.4 气固换热及换热系数 |
3.2.5 围岩-结构温度场方程 |
3.3 基于SST湍流模型的洞内风流场—温度场数值计算模型及参数 |
3.3.1 模型主要尺寸参数 |
3.3.2 计算参数的确定 |
3.3.3 模型建立 |
3.4 隧道风场数值计算结果分析 |
3.4.1 风向 |
3.4.2 气压 |
3.4.3 风速 |
3.5 隧道温度场分布及变化规律 |
3.5.1 洞内气温场 |
3.5.2 二衬表面温度场 |
3.5.3 围岩温度场 |
3.6 现场测试及数值分析结果比较 |
3.7 本章小结 |
第4章 冰碛地层-结构冻胀特性分析 |
4.1 寒区冰碛地层隧道冻胀特性的数值计算分析 |
4.1.1 热力学参数取值方法 |
4.1.2 隧道冰碛地层三维数值模型建立 |
4.1.3 冰碛地层数值计算结果分析 |
4.2 冰碛地层围岩-结构冻胀力原位测试及结果分析 |
4.2.1 原位测试原理和方案 |
4.2.2 现场测试结果分析 |
4.3 现场冻胀力测试及计算结果比较分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 岩质地层-结构冻胀特性分析 |
5.1 雀儿山隧道岩质地层地质及缺陷检测分析 |
5.2 岩质隧道热-流-固-损耦合理论模型 |
5.2.1 渗流场与温度场的基本方程 |
5.2.2 渗流场和温度场的数值分析 |
5.2.3 渗流荷载和冻胀荷载 |
5.2.4 围岩-结构损伤本构模型 |
5.2.5 耦合方程的求解 |
5.3 岩体冻胀力数值计算模型及参数 |
5.3.1 衬砌背后空洞存水冻胀数值模型的建立 |
5.3.2 裂隙水冻胀数值模型的建立 |
5.3.3 计算参数的确定 |
5.4 衬砌背后空洞存水冻胀计算结果分析 |
5.4.1 不同位置空洞存水冻胀对结构内力及位移的影响 |
5.4.2 未冻水体积含量对结构应力及位移影响规律分析 |
5.4.3 冻胀力作用下结构损伤扩展规律 |
5.5 岩体裂隙水冻胀数值计算结果分析 |
5.5.1 岩体不同倾角下裂隙水冻胀力对结构受力和变形影响 |
5.5.2 冻胀力随裂隙间距变化规律分析 |
5.6 富水裂隙围岩-结构冻胀力现场试验及比较分析 |
5.6.1 冻胀压力测试结果分析 |
5.6.2 衬砌结构内力测试结果分析 |
5.7 冻胀压力原位测试结果的比较分析 |
5.8 本章小结 |
第6章 施工期及运营期防冻措施及效果分析 |
6.1 施工期防冻措施及效果 |
6.1.1 施工期通风升温系统设计 |
6.1.2 施工期通风加热理论计算 |
6.1.3 施工期通风升温效果的现场测试 |
6.1.4 冰碛地层施工防冻措施 |
6.1.5 寒区富水裂隙硬岩地层注浆措施 |
6.2 运营期保温层材料选型及参数设计 |
6.2.1 保温隔热层材料选型 |
6.2.2 敷设保温层隧道气热耦合计算模型 |
6.2.3 计算结果分析 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的主要学术论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目 |
(4)西藏阿里地区国道219线区界至日土段冻土层研究及其对公路工程的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外冻土研究现状 |
1.2.2 国道219 线沿线冻土及工程地质问题研究现状 |
1.3 本论文研究的主要内容 |
1.4 本论文研究思路和技术路线 |
第二章 自然地理及工程地质条件 |
2.1 自然地理 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地形、地貌 |
2.1.3 气象、气候 |
2.1.4 水文 |
2.1.5 植被生态 |
2.2 工程地质条件 |
2.2.1 地层岩性 |
2.2.2 水文地质 |
2.3 地质构造与地震 |
2.3.1 地质构造 |
2.3.2 新构造运动与地震 |
第三章 国道219线(区界-日土段)沿线冻土特征 |
3.1 冻土调查 |
3.1.1 工程地质调绘 |
3.1.2 地球物理探测 |
3.1.3 钻探与取样 |
3.1.4 室内试验 |
3.2 季节冻土 |
3.3 多年冻土 |
3.3.1 沿线多年冻土发育条件 |
3.3.2 多年冻土类型及冻土构造 |
3.3.3 冻土地温 |
3.3.4 多年冻土分布特征 |
3.4 本章小结 |
第四章 沿线冻土对公路工程的影响 |
4.1 沿线冻土对公路工程的影响 |
4.1.1 冻胀 |
4.1.2 融沉 |
4.1.3 路面翻浆 |
4.1.4 其他病害 |
4.2 沿线冻土工程地质评价 |
4.2.1 冻土工程地质评价原则 |
4.2.2 沿线冻土工程地质评价 |
4.3 工程措施建议 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)青藏铁路多年冻土区桥梁墩台变形机理及其整治技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 青藏铁路环境条件 |
1.2.2 冻土力学基础研究 |
1.2.3 冻土区桥梁桩基研究 |
1.2.4 桥梁墩、台变形研究 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
第二章 桥梁墩、台工程试验与监测 |
2.1 桥梁墩、台变形概况 |
2.2 工程地质钻探及试验 |
2.2.1 工程地质钻探 |
2.2.2 现场及室内试验 |
2.3 变形监测 |
2.3.1 纵向变形观测 |
2.3.2 桥墩(台)沉降变形点布置 |
2.3.3 变形观测仪器和精度控制 |
2.3.4 水准基点埋设 |
2.4 地温监测 |
第三章 桥梁墩、台变形病害特征分析 |
3.1 桥梁墩、台变形病害形式 |
3.2 桥梁墩、台变形特征 |
3.2.1 典型桥梁墩、台的变形特征 |
3.2.2 墩、台变形类型划分 |
3.3 桥头路基变形特征 |
3.4 本章小结 |
第四章 桥梁墩、台变形成因机制分析 |
4.1 墩、台变形影响因素 |
4.1.1 桥台变形受力分析 |
4.1.2 地基季节融化层冻胀特性 |
4.1.3 地基多年冻土温度特性 |
4.1.4 地基多年冻土力学特性 |
4.1.5 青藏铁路多年冻土区桩基变形检算 |
4.2 墩、台变形病害原因分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 典型桥台变形的数值模拟分析 |
5.1 计算原理 |
5.2 数值模型及网格划分 |
5.3 边界条件及参数确定 |
5.4 典型桥台变形数值模拟结果 |
5.5 桥梁墩、台在冻胀作用下的变形机理讨论 |
5.7 本章小结 |
第六章 多年冻土区桥梁墩、台变形整治措施 |
6.1 墩、台变形的整治原则 |
6.2 墩、台变形整治工程措施 |
6.2.1 热棒装置 |
6.2.2 片(碎)石保温 |
6.2.3 防排水措施 |
6.3 典型桥梁墩、台变形的整治工程对策 |
6.4 桥梁变形病害整治的辅助措施 |
6.5 多年冻土区桥梁变形病害的预防措施 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 技术创新 |
7.3 存在问题及研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录: 读博期间发表的论文、参加的项目及获得的科研成果 |
(6)机车荷载作用下青藏铁路多年冻土区典型结构路基稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻土物理学、静力学研究 |
1.2.2 冻土动力学研究 |
1.2.3 冻土工程及冻土路基工程概况 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 主要研究思路 |
第二章 青藏铁路多年冻土区工程地质条件 |
2.1 多年冻土区自然地理环境及区域地质特征 |
2.1.1 青藏铁路穿越多年冻土区地理位置 |
2.1.2 高原冻土区气候 |
2.1.3 青藏高原气温变化历史规律 |
2.1.4 高原冻土区植被 |
2.1.5 区域地质构造和地震活动 |
2.2 多年冻土分布特点 |
2.2.1 楚玛尔河高平原 |
2.2.2 北麓河盆地 |
2.2.3 沱沱河盆地 |
2.2.4 开心岭山区 |
2.2.5 通天河盆地 |
2.2.6 布曲河谷地 |
2.2.7 温泉断陷盆地 |
2.3 高原多年冻土区的冷生地质现象 |
2.4 青藏铁路高原多年冻土的工程地质区划 |
2.5 小结 |
第三章 多年冻土区典型路基断面的强震动测试 |
3.1 试验段的地质概况 |
3.2 测试断面概况 |
3.2.1 DK1142+700 断面 |
3.2.2 DK1142+660 断面 |
3.2.3 DK1142+480 断面 |
3.2.4 DK1141+070 断面 |
3.2.5 DK1139+670 断面 |
3.2.6 DK1142+945 断面 |
3.2.7 DK1143+057 断面 |
3.3 现场强震动测试 |
3.3.1 强震动观测原理 |
3.3.2 强震动数据分析方法 |
3.4 现场强震动测试数据采集 |
3.4.1 仪器类型与采样参数 |
3.4.2 测线布置与数据采集工程 |
3.4.3 采集波形例 |
3.5 强震数据分析结果 |
3.5.1 振动加速度波形分析 |
3.5.2 傅里叶谱分析 |
3.5.3 能量谱分析 |
3.6 小结 |
第四章 多年冻土区典型路基数值计算分析 |
4.1 数值计算分析方法 |
4.1.1 结构固有模态分析 |
4.1.2 时程法分析结构动力响应 |
4.1.3 蠕变效应分析 |
4.2 路基模型及参数 |
4.2.1 模型网格划分 |
4.2.2 模型力学参数 |
4.2.3 计算过程介绍 |
4.3 数值计算结果分析 |
4.3.1 路基固有模态分析 |
4.3.2 机车动载荷作用下振动传递特性 |
4.3.3 机车动载荷作用下位移响应特性 |
4.3.4 等效机车动载荷作用下路基蠕变特性分析 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(7)青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究课题的提出 |
1.1.1 传统认识的深化和新问题的提出 |
1.1.2 基础施工与冻土相互作用的深化认识 |
1.1.3 冻土区高路堤施工方法 |
1.2 课题涉及研究领域的国内外研究概况 |
1.2.1 与冻土区桩基承载力关系密切的介质冻土问题研究 |
1.2.2 影响桩基承载力的冻土力学性质研究 |
1.2.3 冻土热扰动问题认识和研究 |
1.2.4 冻土地区桩基稳定性研究 |
1.2.5 冻土区桩基理论和试验研究 |
1.2.6 温度对桩基承载力的主要影响因素冻结力的影响 |
1.2.7 冻土区涵洞基础研究 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.4 研究思路 |
第二章 五道梁地区环境温度和冻土工程地质条件 |
2.1 冻土生存和工程热扰动恢复的有利气候条件 |
2.1.1 原始气候条件 |
2.1.2 气候条件的变化趋势 |
2.2 区域冻土分布特征 |
2.2.1 冻土平面分布特征 |
2.2.2 冻土垂直剖面分布特征 |
2.2.3 五道梁冻土区高含冰量冻土的分布规律 |
2.3 区域冻结融化能力特征 |
2.4 温度变化对冻土力学性质影响 |
2.5 研究环境温度和冻土条件对本文研究的意义 |
第三章 五道梁冻土区路基工程热影响研究 |
3.1 五道梁冻土区路基工程热影响分析 |
3.1.1 冻土路堤高度影响分析 |
3.1.2 冻土区路堤施工季节影响 |
3.2 路堤施工季节热影响的数值模拟 |
3.2.1 路基工程热影响问题的数学描述 |
3.2.2 问题的定解条件 |
3.2.3 计算参数的选取 |
3.2.4 计算结果分析 |
3.4 小结 |
第四章 五道梁低温冻土区现浇型涵洞基础对冻土热影响研究 |
4.1 现浇混凝土涵洞基础对冻土热影响计算模型 |
4.1.1 带相变瞬态温度场问题的有限元公式 |
4.1.2 计算模型和计算参数 |
4.2 涵洞基底地温场计算结果分析 |
4.2.1 无铺设保温材料时涵洞基底冻土温度分布特征 |
4.2.2 铺设与涵洞基础等宽保温材料的涵洞基底冻土温度分布特征 |
4.2.3 铺设宽于基础5cm保温材料的涵洞基底冻土温度分布特征 |
4.3 现浇涵洞基础地温场试验观测研究 |
4.3.1 试验场地条件 |
4.3.2 现浇涵洞基础施工工艺 |
4.3.3 现浇涵洞基础地温场观测结果分析 |
4.4 现浇混凝土基础涵洞的长期地温场监测 |
4.5 小结 |
第五章 五道梁冻土区桥梁灌注桩施工热影响和桩基承载力形成过程研究 |
5.1 冻土区钻孔灌注桩特殊性及承载力影响因素 |
5.2 低温冻土区桥梁灌注桩回冻过程的数值模拟 |
5.2.1 桩基回冻过程计算模型 |
5.2.2 灌注桩三维传热方程 |
5.2.3 桩周冻土三维传热计算边界条件和初始条件 |
5.2.4 计算方法 |
5.2.5 计算场地基本热物理参数 |
5.2.6 桩基地温场数值模拟结果分析 |
5.3 五道梁低温冻土区桥梁灌注桩的现场试验研究 |
5.3.1 低温冻土区桥梁灌注桩试验场地和测试 |
5.3.2 试桩测试系统布置及试验加载规范 |
5.3.3 桩周土体回冻过程地温测试结果分析 |
5.3.4 试桩加载测试曲线及基桩竖向承载性能分析 |
5.3.5 未回冻桩基础试验小结及施工工序衔接 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
论文创新点 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(8)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(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.2.3 研究成果综合分析 |
1.3 尚需研究和解决的问题 |
1.4 本文主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 理论基础 |
1.4.2 研究思路 |
1.4.3 主要研究内容和方法 |
1.4.4 技术路线 |
第二章 青藏高原多年冻土与斜坡路堤 |
2.1 斜坡路堤 |
2.1.1 斜坡路堤定义 |
2.1.2 斜坡路堤稳定性及其本质 |
2.1.3 斜坡路堤的分布 |
2.1.4 目前斜坡路堤稳定性现状及特点 |
2.2 青藏高原多年冻土区工程地质与水文地质 |
2.2.1 地形地貌 |
2.2.2 地质构造及地层岩性 |
2.2.3 气候特征 |
2.2.4 植被覆盖 |
2.2.5 水文地质特征 |
2.2.6 “三山一谷”地段水文气象及地质条件 |
2.3 青藏高原多年冻土 |
2.3.1 工程性质 |
2.3.2 特点 |
2.4 青藏铁路多年冻土区路堤 |
2.4.1 路堤 |
2.4.2 斜坡路堤 |
2.4.3 运营期斜坡路堤 |
2.5 本章小结 |
第三章 斜坡路堤热力学作用机理研究 |
3.1 斜坡路堤的病害理论分析 |
3.1.1 斜坡路堤病害 |
3.1.2 病害原因分析 |
3.2 影响稳定性的主要因素 |
3.2.1 热学稳定性影响因素 |
3.2.2 力学稳定性影响因素 |
3.2.3 热力学相互作用关系 |
3.3 现场监测及其数据分析 |
3.3.1 K1139+070 断断面概概况 |
3.3.2 K1152+370 断断面概概况 |
(1) K1139+070 断面 |
(2) K1152+370 断面 |
3.3.3 两典型断面的监测方案 |
3.3.4 地温场监测 |
3.3.5 水分场监测 |
(1) K1139+070 断面 |
(2) K1152+370 断面 |
3.4 室内模型力学机制分析 |
3.4.1 离心模型试验简介 |
3.4.2 试验误差 |
3.4.3 试验过程途经 |
3.4.4 试验结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 斜坡路堤热学稳定性分析 |
4.1 基本理论与假定 |
4.2 控制微分方程 |
4.3 几何模型及边界条件 |
4.4 初始条件 |
4.5 热学稳定性分析 |
4.5.1 K1139+070 断面 |
4.5.2 K1152+370 断面 |
4.6 有关问题的分析考虑 |
4.6.1 阴阳坡差异 |
4.6.2 斜坡路堤下变形边界 |
4.6.3 简单热学保温措施 |
4.7 本章小结 |
第五章 斜坡路堤力学稳定性分析 |
5.1 斜坡路堤的稳定性本质 |
5.2 临界滑动场简介 |
5.3 理论基础 |
5.4 滑移场的数值模拟 |
5.5 临界滑动场理论适用于冻土斜坡路堤的稳定性分析 |
5.6 计算条件与冻土力学强度参数的选取 |
5.6.1 计算条件分析 |
5.6.2 冻土力学强度参数的选取 |
5.7 力学稳定性分析 |
5.7.1 K1139+070 断面 |
5.7.2 K1152+370 断面 |
5.8 有关问题的分析考虑 |
5.8.1 冻胀 |
5.8.2 蠕变变形 |
5.9 与其它稳定性计算方法的区别 |
5.10 本章小结 |
第六章 斜坡路堤的稳定性综合评价 |
6.1 基本原则和途经 |
6.2 制定依据和方法 |
6.3 其它因素考虑 |
6.4 稳定性评价标准 |
6.5 本章小结 |
第七章 现场断面稳定性分析实例 |
7.1 K991+340 断面 |
7.2 K1139+771 断面 |
7.3 K1152+225 断面 |
7.4 K1156+650 断面 |
7.5 K1203+150 断面 |
第八章 结论和展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间的学术论文、成果及参研项目 |
详细摘要 |
(9)青藏铁路运营期多年冻土区路基工程状态研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 研究问题提出和国内外研究综述 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 国内外冻土路基工程概况 |
1.2.2 冻土温度场和片石护坡路基结构研究 |
1.2.3 路基有害工程状态认识和研究 |
1.2.4 冻土路基工程破坏机理和控制方法研究 |
1.2.5 青藏铁路建设期间的相关研究 |
1.2.6 青藏铁路运营期间路基工程状态的研究 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.4 论文创新 |
1.5 研究技术路线 |
第二章 影响冻土区路基工程状态发生发展的冻土环境条件 |
2.1 影响路基工程状态的自然环境 |
2.1.1 气候特征 |
2.1.2 太阳辐射 |
2.1.3 地质构造和地形地貌 |
2.2 影响路基工程状态的多年冻土特征 |
2.2.1 高原多年冻土年平均地温分区 |
2.2.1 青藏铁路沿线多年冻土地形地貌分区 |
2.2.3 冻土路基工程稳定性区域分类 |
2.3 影响路基工程状态的水热环境条件 |
2.3.1 冻土区水文地质条件 |
2.3.2 融区的水热条件影响 |
2.4 工程修建引起的水热环境变化 |
2.4.1 路基基底以下水分分布状态 |
2.4.2 工程热扰动和水热环境变化 |
2.5 小结 |
第三章 青藏铁路多年冻土区路基工程状态调查和监测 |
3.1 冻土区路基工程建设初期工程状态 |
3.1.1 路基变形和裂缝调查 |
3.1.2 路基地温场变化 |
3.1.3 初期工程状态研究小结 |
3.2 冻土区路基工程建设中期工程状态 |
3.2.1 路基变形和裂缝调查 |
3.2.2 路基地温场变化 |
3.2.3 路基周围水热环境变化 |
3.2.4 中期工程状态研究小结 |
3.3 开通运营期间冻土区路基工程状态 |
3.3.1 路基变形和裂缝调查 |
3.3.2 路基地温场变化 |
3.3.3 路基水热环境变化 |
3.3.4 运营期路基工程状态研究小结 |
第四章 冻土区路基工程状态的影响因素及工程对策 |
4.1 冻土区路基工程状态变化机理 |
4.1.1 天然条件土体寒冻裂缝发生机理 |
4.1.2 冻土区路基工程状态变化机理 |
4.2 冻土区路基工程状态的影响因素分析 |
4.2.1 填料性质影响分析 |
4.2.2 冻土冷生过程影响分析 |
4.2.3 路基水热环境影响分析 |
4.3 路基工程状态安全对策 |
4.3.1 冻土区路基工程修筑初期安全对策 |
4.3.2 冻土区路基工程修筑中期安全对策 |
4.3.3 开通运营期间冻土区路基整治和补强对策 |
4.4 小结 |
第五章 运营期抑制冻土区有害路基工程状态的工程对策研究 |
5.1 加筋结构抑制路基裂缝的效果评价 |
5.1.1 加筋土力学性质变化 |
5.1.2 加筋土试验路堤断面地层资料 |
5.1.3 加筋土路堤稳定性分析 |
5.1.4 加筋土路堤工程状态评价 |
5.2 片石护坡路基及其复合结构抑制路基裂缝的效果评价 |
5.2.1 片石护坡路基结构改善路基工程状态的机理 |
5.2.2 热棒+片石护坡路基改善路基工程状态机理 |
5.2.3 不对称片石护坡路基结构工程效果验证 |
5.2.4 热棒路基抑制路基裂缝的效果验证 |
5.3 典型路基结构长期效果预测 |
5.3.1 计算模型 |
5.3.2 实测值确定的计算参数 |
5.3.3 控制微分方程及有限元方法 |
5.3.4 数值计算方法 |
5.3.5 典型气温条件计算结果分析 |
第六章 结论和展望 |
6.1 研究结论 |
6.2 展望和建议 |
参考文献 |
作者信息 |
攻读博士学位期间参加的研究工作及发表的论文 |
致谢 |
(10)青藏铁路多年冻土区工程地质勘察技术研究(论文提纲范文)
1 青藏铁路多年冻土区工程地质勘察的主要难点 |
1.1 恶劣的气候条件对勘察工作的影响 |
1.2 多年冻土自身具有许多复杂特性 |
1.3 多年冻土勘察组织难度大 |
2 多年冻土区工程地质勘察技术 |
2.1 制订勘察标准 |
2.2 采取分期次滚动推进的勘察程序实现动态化管理 |
2.3 开展大面积地质选线确定最优线路方案 |
2.3.1 应用动态遥感信息判释技术, 提高冻土区地质选线效率 |
2.3.2 运用综合地质选线方法, 确立最优越岭方案 |
2.3.3 根据勘察暂规确定的选线原则, 尽量绕避不良冻土现象 |
2.4 开展综合地质勘察准确判定冻土的控制性参数指标 |
2.4.1 多年冻土南北界线及融区界线的勘察技术 |
2.4.2 多年冻土上限的勘察技术 |
2.4.3 多年冻土分类勘察及综合评判技术 |
2.4.4 多年冻土的地温测试技术 |
2.5 进行多年冻土工程地质分区为设计提供可靠的依据 |
2.6 进行试验段勘察技术攻关指导地质勘察 |
2.7 开展冻土环境勘察及环境影响评价 |
2.8 全方位多专题的技术合作提升了勘察水平 |
2.9 创新勘察程序建立地质勘察监理制度 |
2.10 预测未来气候变化对青藏铁路冻土工程的影响制订合理可行的加强措施 |
3 结论 |
四、青藏铁路多年冻土工程地质工作综述(论文参考文献)
- [1]多年冻土区铁路路基稳定性评价方法适用性研究[D]. 殷娜. 兰州交通大学, 2021(02)
- [2]复杂水热环境下共玉高速冻土沼泽区路基变形及其防治研究[D]. 张传峰. 成都理工大学, 2020(04)
- [3]高海拔寒区特长公路隧道冻胀特性及防冻研究[D]. 严健. 西南交通大学, 2019(03)
- [4]西藏阿里地区国道219线区界至日土段冻土层研究及其对公路工程的影响[D]. 祁航. 长安大学, 2019(01)
- [5]青藏铁路多年冻土区桥梁墩台变形机理及其整治技术研究[D]. 熊治文. 中国铁道科学研究院, 2011(05)
- [6]机车荷载作用下青藏铁路多年冻土区典型结构路基稳定性研究[D]. 陈拓. 中国地震局兰州地震研究所, 2011(09)
- [7]青藏铁路五道梁冻土区工程结构热扰动研究[D]. 许兰民. 北京交通大学, 2011(09)
- [8]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]. 杨让宏. 中国铁道科学研究院, 2010(04)
- [9]青藏铁路运营期多年冻土区路基工程状态研究[D]. 李永强. 兰州大学, 2008(12)
- [10]青藏铁路多年冻土区工程地质勘察技术研究[J]. 刘争平. 铁道工程学报, 2008(08)