风沙侵蚀对黄土地区高速铁路路基结构耐久性的影响

摘要

风沙侵蚀是影响路基结构耐久性的一个重要因素，我国西北地区气候干旱、植被稀少，新疆、内蒙等地更是常年受到风沙灾害的影响。在室内用水泥改良黄土填筑路基模型，论文利用喷砂机模拟风沙作用，通过室内模型试验对黄土地区风沙侵蚀对高速铁路路基结构耐久性的影响进行了研究，希望能够为风沙地区路基的修建提供参考，为风沙地区路基的风沙防治工程提供依据，论文主要得到如下结论：
　　（1）路基风蚀是一个长期的过程，在风沙流的作用下，路基模型的质量逐渐减小，在风速较大时，路基模型的质量损失更快。在风沙流速度分别为25.41、27.95、30.28、33.14m/s的条件下，保持风沙流连续作用40 h后，路基模型的侵蚀量分别为3.18％、3.59%、4.84%和7%；
　　（2）路基模型的密度随风沙侵蚀时间的增长而减小，在风沙侵蚀初期，路基模型的密度减小速度较快，随着风沙侵蚀时间的增长，路基模型密度的减小速度越来越慢，此外，风速的增加会导致路基模型的密度的减小速度加快。在风沙流速度分别为25.41、27.95、30.28、33.14 m/s的条件下，保持风沙流连续作用40 h后，路基模型的密度分别减小了0.93%、1.19%、1.96%和2.22%；
　　（3）路基模型的含水率随风沙侵蚀时间的增加而减小，在风速较大时，路基模型的含水率损失更快。在风沙流速度分别为25.41、27.95、30.28、33.14m/s的条件下，保持风沙流连续作用40h后，路基模型的含水率减小量分别为8.73%、12.19%、18.08%和25.40%；
　　（4）路基模型的无侧限抗压强度随着风速的增加及风沙侵蚀时间的增加而均匀减小，风速的增加并不会加快路基模型无侧限抗压强度的减小速度。在风沙流速度分别为25.41、27.95、30.28、33.14 m/s的条件下，保持风沙流连续作用40h后，路基模型的无侧限抗压强度减小量分别为5.51%、6.30%、7.09%和9.06%。

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1、绪论

1.1引言

1.2论文研究的背景与意义

1.2.1我国主要沙漠及风沙区的分布

1.2.2风沙对铁路路基的危害

1.3风沙侵蚀的研究现状

1.3.1国外研究现状

1.3.2国内研究现状

1.4论文的研究内容与技术路线

1.4.1研究内容

1.4.2技术路线

2、研究区域概况

2.1研究区域简介

2.1.1地理位置

2.1.2地形

2.1.3交通

2.2研究区域的气候、水文条件

2.2.1气候条件

2.2.2水文条件

2.3研究区域的大风特征

2.3.1风沙特征指标

2.3.2时空分布特征

3、风沙侵蚀理论

3.1颗粒起动与输送

3.1.1颗粒起动学说

3.1.2起动风速

3.1.3颗粒输送

3.2风沙两相流

3.2.1风沙流结构特征

3.2.2输沙量与输沙率

3.2.3风沙两相流的运动特性

3.3风蚀影响因子

3.3.1气候因素

3.3.2地表状况

3.3.3人为因素

4、模型试验研究

4.1试验方案

4.1.1试验目的

4.1.2试验设备

4.1.3相似比

4.1.4模型设计

4.1.5试验设计

4.2试验过程

4.2.1黄土的物理力学指标

4.2.2路基模型制作

4.2.3风沙侵蚀试验

5、结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果