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原文传递青藏铁路冻土区路基稳定性研究

论文题名：	青藏铁路冻土区路基稳定性研究
关键词：	铁路工程;冻土区路基;稳定性;温度场;沉降量;有限元模拟
摘要：	随着我国“西部大开发”战略的不断深化，特别是青藏铁路的建设完工，冻土区铁路路基稳定性的问题日益凸显，广泛引起关注。为了服务于冻土区铁路建设、避免冻土病害问题、给冻土区铁路路基设计施工提供参考等目的，进行了冻土区铁路路基稳定性研究。　　本文通过对藏区冻土环境的描述，如:气温、降水、太阳辐射、风力等，初步介绍了藏区冻土的特点，进一步对冻土的分布、物理性质、热物理性质、力学特性、冻胀融沉特性等进行了研究，明确了冻土的一般特性及温度变化规律。从而，利用ADINA有限元模拟软件对青藏铁路片石层路基及抛石护坡路基，进行了模拟分析，通过建立了以上两种路基的仿真模型，参照实际工程情况，对模型的边界条件进行设定，同时，将土体进行分层，并将热传导系数、比热容、密度参数，分别赋予到各层土体，利用ADINA有限元软件中的Structures模块和Thermal模块进行求解。在求解中记录未来50年内典型时间节点的温度场变化和沉降量变化情况，最后，通过计算得到的温度场云图和累计沉降量曲线，进行总结和分析。　　本文通过冻土路基的仿真模拟结果，从温度场变化、阴阳坡温度变化等情况分析，得到温度场变化规律:片石路基在修建初期，由于扰动剧烈，温度场变化较大，随后逐年趋于稳定;0℃等温线逐年对比有所上移，表明了具有良好的保护地下深层冻土的作用，有利于路基稳定;温度场云图左右出现不对称性，表明了阴阳坡效应显著，对于路基稳定的不利影响不容忽视;抛石护坡路基表面和基础底部的温度都有所升高，说明气候变暖对路基的影响还是很大的;阴、阳坡1m深的温度差值在第15年以后也基本保持了稳定，表明了抛石护坡对调节阴、阳坡的温度起到了很好的作用。从沉降快慢、左右路肩的沉降情况等方面，分析得到沉降变化规律:片石路基修建初期，对土体剧烈的扰动引起了沉降变形的急剧增加，第一年也最为严重，随后沉降变形逐年变缓并趋于稳定;由于阴阳坡效应的存在，左路肩的沉降量大于右路肩，这种不均匀沉降不利于路基稳定。抛石护坡路基在修筑后5年内，路基的变形比较大，而且左路肩的沉降量大于右路肩，随着沉降速率的不断减小，路基的沉降也在减小;在前15年，左、右路肩的沉降差值要大些，从第20年开始左、右路肩的沉降差值明显减小。　　虽然，本文得到了一定的结论和规律，供实际工程参考，但仍存在不足之处和亟待解决的问题，因此，本文也提出了本课题的不足之处，以及对今后研究的展望与设想。
作者：	冯文绘
专业：	建筑与土木工程
导师：	刘新龙;刘宗武
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安工业大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文