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地表积水条件下多年冻土区斜坡路基稳定性分析
| 论文题名： | 地表积水条件下多年冻土区斜坡路基稳定性分析 |
| 关键词： | 多年冻土;铁路斜坡路基;地表积水;温度场;稳定性分析;数值模拟 |
| 摘要： | 由于青藏铁路沿线夏季降雨强度大，部分斜坡路段路基坡脚积水现象严重，使得青藏高原多年冻土区斜坡路基的安全问题日益凸显。本文以青藏铁路安多段某段斜坡路基为依托，通过分析青藏铁路安多段的气象及降雨资料，总结出数值模拟中斜坡路基温度边界条件及渗流边界条件，运用GeoStudio2007软件，分别建立四种斜坡坡度(7°、9°、11°、13°)的路基模型，对地表积水和无积水条件下的斜坡路基温度场和稳定性进行数值模拟。主要研究内容和结论如下: (1)对比4种斜坡坡度(7°、9°、11、13°)的路基一年中的温度场变化情况，分析斜坡路基中心的暖季融化深度、路基冻土上限及冷季融化核厚度随坡度变化的规律，研究斜坡坡度对路基温度场及热稳定性的影响; (2)对比相同斜坡坡度下地表有积水和地表无积水两种情况下，路基温度场的变化情况，分析斜坡路基的冻土上限、暖季融化深度及冷季融化核厚度随时间变化的规律，研究地表积水对路基温度场和热稳定性的影响; (3)对4种斜坡坡度(7°、9°、1、13°)的路基边坡进行数值模拟，对比不同坡度下路基边坡的安全系数随时间和坡度的变化趋势，研究坡度对斜坡路基稳定性的影响; (4)对比相同坡度下地表有积水和无积水条件下路基的安全系数随时间变化规律，研究地表积水对斜坡路基稳定性的影响。 通过计算结果分析得出:斜坡坡度对路基稳定性有重要的影响作用:随着多年冻土区斜坡坡度的增大，水流的入渗作用增强，斜坡路基暖季融化深度、路基冻土上限下降，同时增大了冷季融化核厚度及存在时间，最终降低了斜坡路基的稳定性，对斜坡路基的整体稳定性造成了危害。地表积水严重影响路基稳定性:地表积水增大了路基冻土上限降低幅度，增大融化核厚度，延缓路基冬季回冻时间，降低了斜坡路基的热稳定性;地表积水在影响斜坡路基温度场的基础上，使得斜坡路基稳定性安全系数下降，最终降低斜坡路基的稳定安全系数。多年冻土区斜坡路基在季节融化期发生失稳的可能性最大，而冻结期路基稳定性迅速提高。 |
| 作者： | 苏丽娜 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 刘建坤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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