青藏铁路多年冻土区站场路基沉降变形分析研究

摘要

本文以青藏铁路清水河段进行的工程试验-“站场路基试验研究”为基础，利用测试仪器来获取测温变形数据，然后对数据进行处理，探讨站场路基的冻结和融化过程的规律，分析站场路基在保护多年冻土的作用，对该站场路基下地温变化规律特征以及其下多年冻土人为上限的变化规律进行了分析研究。　　基于现场监测数据，以有限元方法为手段，结合试验段路基的几何尺寸、具体的地质情况以及气候状况对站场路基的温度场分析及变形模拟。分析了站场路基的变形组成及裂缝成因，提出一些工程防治措施的建议。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2冻土

1.2.1基本概念

1.2.2冻土成分及性质

1.2.3冻土环境

1.3多年冻土区铁路路基主要工程地质问题[7]

1.3.1融沉

1.3.2冻胀

1.3.3不良冻土地质现象

1.4土的融化过程

1.4.1影响多年冻土融化的主要因素

1.4.2土多年冻土的融化过程

1.5国内外冻土方面研究现状

1.5.1冻土基本工程性质研究

1.5.2活动层动态变化研究

1.5.3维持多年冻土上工程建筑物稳定的工程研究

1.5.4多年冻土区工程建筑物稳定性预报的研究

1.5.5多年冻土区工程路基设计和施工的一般指导思想

1.5.6多年冻土路基稳定性问题

1.6本文的研究背景及意义

第二章青藏铁路清水河段站场路基现场试验

2.1清水河站场路基试验工程概况

2.1.1试验段工程地质条件

2.1.2试验段气候条件

2.1.3室内试验

2.1.4现场试验的测试方案

2.2试验数据分析结果

2.2.1室内实验结果

2.2.2现场试验测温数据分析

2.2.3水平测斜管变形特征分析

2.3初步的结论

第三章多年冻土区站场路基温度场分析及变形模拟

3.1多年冻土区站场路基温度场分析

3.1.1温度场问题的有限元公式及数学计算模型

3.1.2瞬态热传导问题的有限单元法

3.1.3焓法模型的引入

3.2站场路基温度场的计算

3.2.1计算模型的建立

3.2.2边界条件的选取

3.2.3土体计算参数的选取

3.2.4分析温度场的目的

3.3利用ANSYS进行路基的变形模拟

3.3.1单元类型的转换和荷载条件

3.3.2不同温度下各层土弹性模量的选取

3.4计算结果分析

3.5本章小结

第四章站场路基的变形分析

4.1冻土路基变形的组成

4.2冻土路基变形的原因

4.3影响站场路基变形的主要因素

4.4站场路基变形的组成

4.5冻土路基变形的几个重要参数

4.5.1融化下沉系数Ao(％)

4.5.2融化土的压缩系数a。(MPa-1)

4.5.3融化下沉系数Ao与压缩系数a。的关系

4.5.4融化下沉与冻胀的关系

4.6站场路基裂缝的成因及影响因素

4.6.1路基变形裂缝发生机理及影响因素

4.6.2站场路基变形裂缝防治

4.7本章小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢