多年凍土區(qū)新型路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究.pdf

1、自青藏鐵路修建以來(lái)，在多年凍土區(qū)的路橋過(guò)渡段處出現(xiàn)了大量病害問(wèn)題，其中最為嚴(yán)重的是橋臺(tái)與過(guò)渡段的差異性沉降問(wèn)題。而目前針對(duì)多年凍土地區(qū)的路基病害問(wèn)題，已有片塊石路基以及通風(fēng)管道路基等多種以降低路基溫度，抬升凍土人為上限的方式的凍土路基，其主要的降溫機(jī)理是對(duì)流換熱。但是對(duì)于凍土地區(qū)的路橋過(guò)渡段病害問(wèn)題，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的過(guò)渡段結(jié)構(gòu)形式。通常的處理措施為:在差異沉降造成的凹陷坑內(nèi)用道砟或碎石進(jìn)行回填，這種方式從短期治理效果看來(lái)是具有修復(fù)速度快

2、，修復(fù)成本低，且不影響正常的列車(chē)運(yùn)營(yíng)等優(yōu)點(diǎn)，但是從長(zhǎng)期看來(lái)，這種處理方式修復(fù)頻率高，修復(fù)后維持時(shí)間短，且容易造成新的病害問(wèn)題。因此，有必要針對(duì)凍土地區(qū)的路橋過(guò)渡段病害問(wèn)題特點(diǎn)提出一種新型的路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)，以減小該區(qū)域的病害溫度，提高鐵路運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。
　　為此，本文通過(guò)將凍土地區(qū)的路基病害防治措施與一般非凍土地區(qū)路橋過(guò)渡段的病害治理措施相結(jié)合的思路，提出了一種新型的凍土地區(qū)路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)形式，并通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，對(duì)該路橋過(guò)渡

3、段在凍土地區(qū)的水分場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及沉降規(guī)律和使用效果與傳統(tǒng)片碎石路基結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行對(duì)比分析。得出了以下結(jié)論:
　　(1)新型路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)中心底下的平均溫度較傳統(tǒng)塊碎石路基結(jié)構(gòu)下的溫度低，表明新型路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)對(duì)地基具有較好的冷卻效果，并且新型路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)頂層的塊碎石層溫度明顯低于傳統(tǒng)塊碎石路基結(jié)構(gòu)填料層的溫度，說(shuō)明了新型路橋過(guò)渡段中的碎石層具有較強(qiáng)的自然對(duì)流換熱過(guò)程。
　　(2)路基體中的溫度、凍融循環(huán)過(guò)程以及加載作用均對(duì)地

4、基凍土層中的未凍水含量有較大的影響，隨著溫度的降低未凍水含量降低，隨著加載作用，未凍水含量增加，隨著凍融循環(huán)過(guò)程增加未凍水含量減下。
　　(3)新型路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)在荷載作用下，路橋沉降差比傳統(tǒng)塊碎石路基結(jié)構(gòu)的路橋沉降差小很多，說(shuō)明新型凍土地區(qū)路橋過(guò)渡段結(jié)構(gòu)對(duì)緩解路橋過(guò)渡段的差異性沉降具有較好的效果。
　　(4)通過(guò)數(shù)值數(shù)值模擬計(jì)算，對(duì)三種過(guò)渡段溫度場(chǎng)進(jìn)行了對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)其具有較好的降溫效果。在對(duì)其50年的長(zhǎng)期熱穩(wěn)定分析發(fā)現(xiàn)，