發(fā)布時(shí)間：2017-10-28 17:26

  本文關(guān)鍵詞：凍土區(qū)地下水對(duì)路橋過(guò)渡段差異性沉降影響的模型試驗(yàn)研究

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【摘要】：青藏鐵路作為一條既有鐵路,其沿線環(huán)境大多數(shù)為多年凍土區(qū),所以其路橋過(guò)渡段差異性沉降的問(wèn)題比一般地區(qū)更為嚴(yán)重與復(fù)雜。經(jīng)過(guò)對(duì)青藏鐵路部分線路的勘察可知,路橋過(guò)渡段出現(xiàn)差異性沉降病害非常普遍,且具有沉降量大的特點(diǎn)。目前治理這種病害的主要方法是道砟填埋法,經(jīng)過(guò)對(duì)使用此治理方法的路橋過(guò)渡段的后期追蹤監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)此方法雖然短時(shí)間內(nèi)有效,但鐵路經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后,過(guò)渡段依然會(huì)出現(xiàn)大幅度沉降。如果堅(jiān)持用此方法進(jìn)行沉降治理,可能還會(huì)造成新的病害。此外,隨著凍土區(qū)地溫的升高、氣候環(huán)境變化以及人類頻繁活動(dòng),凍土區(qū)原有水文地質(zhì)環(huán)境逐漸發(fā)生改變,凍土區(qū)地下水對(duì)路橋過(guò)渡段的差異性沉降影響也逐步加劇。由于國(guó)內(nèi)對(duì)處于含地下水凍土區(qū)的路橋過(guò)渡段沉降研究稀缺,且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)受到地質(zhì)環(huán)境等因素限制,導(dǎo)致了目前大多數(shù)對(duì)路橋過(guò)渡段的研究基本上基于理論分析以及有限元模擬分析�，F(xiàn)有的室內(nèi)模型試驗(yàn)均在恒低溫環(huán)境下進(jìn)行,致使凍土模型無(wú)法形成活動(dòng)層,與實(shí)際不相符合�；谶@些問(wèn)題,本文結(jié)合凍土地下水存在特性來(lái)開(kāi)展室內(nèi)模型試驗(yàn)。本次試驗(yàn)主要存在兩個(gè)目的:在交變溫度環(huán)境中形成活動(dòng)層;通過(guò)埋設(shè)地下水熱效應(yīng)以及滲流效應(yīng)模擬設(shè)備來(lái)觀測(cè)坡腳積水以及地下水對(duì)路橋過(guò)渡段差異性沉降的影響。試驗(yàn)分析可得出以下主要結(jié)論:(1)室內(nèi)試驗(yàn)活動(dòng)層從初始到基本穩(wěn)定過(guò)程中,距離外界大氣近的土層溫度變化趨勢(shì)呈現(xiàn)較為規(guī)律的正弦波動(dòng);隨著距離外界大氣越遠(yuǎn),土層溫度變化幅度會(huì)逐漸減小直到達(dá)到一個(gè)基本恒定值。(2)凍土區(qū)隨著外界溫度的逐漸提高,活動(dòng)層融化深度逐漸增加,在9、10月份基本達(dá)到極值,11月份迅速出現(xiàn)凍結(jié)現(xiàn)象�；顒�(dòng)層的凍結(jié)過(guò)程會(huì)出現(xiàn)雙向凍結(jié)現(xiàn)象,即活動(dòng)層從表層以及凍土上限向活動(dòng)層內(nèi)部進(jìn)行凍結(jié)。一個(gè)凍融循環(huán)過(guò)程中,活動(dòng)層處于凍結(jié)期的時(shí)間要小于融化期。(3)交變溫度下過(guò)渡段的沉降與恒低溫下過(guò)渡段沉降比較明顯增加。且恒低溫情況下過(guò)渡段的沉降基本只出現(xiàn)一次較大幅度的沉降現(xiàn)象,而在交變溫度下過(guò)渡段會(huì)出現(xiàn)兩次較大幅度的沉降現(xiàn)象。(4)一般情況下,地下水的滲流效應(yīng)對(duì)過(guò)渡段沉降的影響要略大于熱效應(yīng)對(duì)過(guò)渡段的影響。此次試驗(yàn)中,坡腳積水熱效應(yīng)以及滲流效應(yīng)使過(guò)渡段沉降分別增加0.8mm和0.9mm。層下水的熱效應(yīng)以及滲流效應(yīng)使過(guò)渡段沉降分別增加0.7mm和1.2mm。
【關(guān)鍵詞】：多年凍土 路橋過(guò)渡段 活動(dòng)層 差異性沉降 地下水 模型試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.1;U443.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 本試驗(yàn)研究背景9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 凍土工程的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 凍土區(qū)地下水及凍土融沉相關(guān)研究11-13
• 1.2.3 凍土地區(qū)路橋過(guò)渡段研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本試驗(yàn)研究的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.4 試驗(yàn)研究主要內(nèi)容及意義16-17
• 1.3.1 本試驗(yàn)主要內(nèi)容16-17
• 1.3.2 本試驗(yàn)研究的意義17
• 1.5 本試驗(yàn)研究所用技術(shù)路線17-18
• 2 青藏鐵路沿線地下水分布情況18-22
• 2.1 凍土區(qū)地下水18-21
• 2.1.1 多年凍土區(qū)凍結(jié)層上水的分布規(guī)律19-20
• 2.1.2 多年凍土區(qū)凍結(jié)層下水的分布規(guī)律20-21
• 2.2 小結(jié)21-22
• 3 室內(nèi)路橋過(guò)渡段模型試驗(yàn)22-42
• 3.1 混凝土橋臺(tái)模型的制作22-26
• 3.1.1 橋臺(tái)模型制作依據(jù)22-24
• 3.1.2 混凝土橋臺(tái)模型制作過(guò)程24-26
• 3.2 路橋過(guò)渡段模型與路基模型的制作26-28
• 3.2.1 過(guò)渡段模型與路基模型制作依據(jù)26-28
• 3.2.2 過(guò)渡段模型與路基模型制作過(guò)程28
• 3.3 路基下部土體填裝以及溫度傳感器安置過(guò)程28-31
• 3.3.1 路基下部土體填裝過(guò)程28-30
• 3.3.2 溫度傳感器擺放位置30-31
• 3.4 模型中地下水的制備31-33
• 3.4.1 地下水構(gòu)造原理31-32
• 3.4.2 地下水熱源的設(shè)定依據(jù)32
• 3.4.3 熱源模型的構(gòu)成32-33
• 3.5 室內(nèi)試驗(yàn)裝置介紹33-37
• 3.6 試驗(yàn)加載方案37-39
• 3.6.1 加載依據(jù)37-38
• 3.6.2 試驗(yàn)加載方式38-39
• 3.7 試驗(yàn)?zāi)M區(qū)域及橋梁的選定39-42
• 3.7.1 區(qū)域的選定39-41
• 3.7.2 橋梁的選定41-42
• 4 活動(dòng)層形成模擬實(shí)驗(yàn)分析42-57
• 4.1 活動(dòng)層形成試驗(yàn)方案42-43
• 4.2 活動(dòng)層形成數(shù)據(jù)整理及分析43-47
• 4.3 活動(dòng)層深度的標(biāo)定47-51
• 4.4 坡腳積水對(duì)活動(dòng)層深度影響模擬試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整理及分析51-56
• 4.5 小結(jié)56-57
• 5 地下水對(duì)路橋過(guò)渡段影響試驗(yàn)分析57-66
• 5.1 過(guò)渡段模型試驗(yàn)過(guò)程57-58
• 5.1.1 試驗(yàn)大氣氣溫的設(shè)定57
• 5.1.2 試驗(yàn)工況57-58
• 5.2 試驗(yàn)工況數(shù)據(jù)整理及分析58-64
• 5.2.1 坡腳積水及層下水對(duì)過(guò)渡段的沉降影響59-62
• 5.2.2 坡腳積水及層下水對(duì)橋臺(tái)的沉降影響62-63
• 5.2.3 坡腳積水及層下水對(duì)路橋過(guò)渡段差異性沉降的影響63-64
• 5.3 小結(jié)64-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陰琪翔;周國(guó)慶;王濤;夏利江;劉宇翼;;青藏高原多年凍土區(qū)鐵路路橋過(guò)渡段溫度場(chǎng)三維數(shù)值分析[J];科技導(dǎo)報(bào);2014年27期

2 焦永亮;李韌;趙林;吳通華;肖瑤;胡國(guó)杰;喬永平;;多年凍土區(qū)活動(dòng)層凍融狀況及土壤水分運(yùn)移特征[J];冰川凍土;2014年02期

3 吳志堅(jiān);陳拓;馬巍;;青藏鐵路多年凍土區(qū)機(jī)車荷載傳遞特性分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年S1期

4 田亞護(hù);許國(guó)琪;董瑞峰;;青藏鐵路多年凍土區(qū)路基排水溝病害防治分析[J];路基工程;2013年02期

5 程國(guó)棟;金會(huì)軍;;青藏高原多年凍土區(qū)地下水及其變化[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2013年01期

6 馬巍;王大雁;;中國(guó)凍土力學(xué)研究50a回顧與展望[J];巖土工程學(xué)報(bào);2012年04期

7 陳果元;唐小弟;魏麗敏;;客運(yùn)專線路橋過(guò)渡段沉降規(guī)律的對(duì)比分析[J];中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào);2008年02期

8 乜國(guó)妍;秦寧生;汪青春;劉青春;時(shí)興合;;青海高原地區(qū)近250a來(lái)年平均氣溫變化及突變分析[J];干旱氣象;2007年02期

9 毛雪松;李寧;王秉綱;胡長(zhǎng)順;;多年凍土路基水-熱-力耦合理論模型及數(shù)值模擬[J];長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

10 孫斌祥,徐學(xué)祖,賴遠(yuǎn)明,汪雙杰,章金釗;基于對(duì)流效應(yīng)的寒區(qū)路堤塊石層臨界高度研究[J];中國(guó)公路學(xué)報(bào);2005年04期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳海燕;模擬凍融界面的凍土模型實(shí)驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1109244