青藏鐵路多年凍土區(qū)塊石護(hù)坡路基試驗(yàn)研究.pdf

1、本文主要針對(duì)青藏鐵路沿線多年凍土區(qū)塊石護(hù)坡路基溫度特性展開研究。研究過程中主要采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體試驗(yàn)及數(shù)值模擬等方法對(duì)塊石護(hù)坡路基的有效性、塊石合理粒徑和鋪設(shè)厚度及工程長(zhǎng)期效果等方面進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下： (1)青藏鐵路修建于青藏高原之上，對(duì)線路沿線工程地質(zhì)條件的調(diào)查研究表明，凍土類型是影響青藏鐵路建設(shè)的主要工程地質(zhì)條件。青藏鐵路建設(shè)及運(yùn)營(yíng)中主要工程地質(zhì)問題是因地下冰融化而產(chǎn)生的路基融沉問題。 (2)與普通路基相比，鋪設(shè)塊

2、石層后可以起到降低路基坡面年平均溫度、減小路基坡面溫度年較差的作用，說明塊石護(hù)坡在減小路基融化深度進(jìn)而在保護(hù)凍土路基熱穩(wěn)定性方面起到了重要的作用。基底溫度變化過程、路基熱狀態(tài)及多年凍土上限變化、路肩中心凍融過程以及地溫場(chǎng)對(duì)比分析都從不同側(cè)面間接驗(yàn)證了塊石護(hù)坡路基較普通路基具有較好的工程效果。 (3)不同粒徑塊石層下年平均溫度對(duì)評(píng)價(jià)塊石層的工程效果起決定作用，不同粒徑塊石層下年溫度波幅對(duì)評(píng)價(jià)塊石層的工程效果起輔助作用。冷季較大粒徑

3、的塊石層的冷卻作用好于較小粒徑的塊石層，暖季較小粒徑塊石層的隔熱作用好于較大粒徑的塊石層，綜合全年分析，較大粒徑塊石層下年平均溫度低于較小粒徑塊石層下年平均溫度，較大粒徑塊石層下年溫度波幅大于較小粒徑塊石層下年溫度波幅。從不同粒徑塊石層的工程效果及經(jīng)濟(jì)上的考慮，較大粒徑塊石層的效果好于較小粒徑的塊石層，合理的塊石粒徑應(yīng)為30cm左右，現(xiàn)場(chǎng)施工中塊石粒徑范圍可控制在20～40cm之間。 (4)厚度較大的塊石層的工程效果要好于厚度較

4、小的塊石層，但引起不同厚度碎石層和片石層的工程效果差異的原因是不同的。在五道梁、北麓河和開心嶺的碎石護(hù)坡試驗(yàn)中，暖季厚度較大的碎石護(hù)坡下的溫度低于厚度較小的碎石護(hù)坡下的溫度，說明暖季厚度較大的碎石護(hù)坡較厚度較小的碎石護(hù)坡具有較好的隔熱作用，而在冷季不同厚度的碎石護(hù)坡下溫度差異不是十分明顯。綜合全年分析，厚度較大的碎石護(hù)坡較厚度較小的碎石護(hù)坡具有較好的工程效果。在清水河片石護(hù)坡試驗(yàn)中，冷季厚度較大的片石護(hù)坡下的溫度低于厚度較小的片石護(hù)坡下

5、的溫度，說明冷季厚度較大的片石護(hù)坡較厚度較小的片石護(hù)坡具有較好的冷卻作用，而在暖季不同厚度的片石護(hù)坡下溫度差異不是十分明顯。綜合全年分析，厚度較大的片石護(hù)坡較厚度較小的片石護(hù)坡具有較好的工程效果。結(jié)合合理的塊石粒徑(粒徑為30cm)綜合考慮，厚度較大塊石層的效果好于厚度較小的塊石層，合理的塊石鋪設(shè)厚度為120cm左右，現(xiàn)場(chǎng)施工中塊石鋪設(shè)厚度可控制在110～130cm之間。 (5)考慮未來氣溫升高的條件下，路基施工后50年普通路基