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.pdf

1、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。
　　

2、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。現(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)

3、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：
　?。?）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。
　?。?）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

4、，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。活動(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