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岛状多年冻土区高速铁路路基的稳定性分析
| 论文题名： | 岛状多年冻土区高速铁路路基的稳定性分析 |
| 关键词： | 轨道路基;岛状多年冻土;高速铁路;水热力耦合;土体换填;稳定性分析 |
| 摘要： | 本文针对穿越岛状多年冻土地区的铁伊高速铁路，采用现场调研及理论分析方法，对铁伊高铁沿线岛状多年冻土的特征及不同填筑高度、路基面宽度、挖除换填深度的高速铁路路基模型稳定性进行了分析，得到的结论如下： （1）铁伊高铁沿线的岛状多年冻土地段，其上限深度在1.5m~2.6m之间、下限深度为6.0~11.8m，年均地温为-0.5℃~-0.1℃。岛状多年冻土主要分布在沟谷地带且地表分布有草炭、泥炭、苔藓和腐殖土；随着气候变暖、地表植被及表层土的破坏，将会导致岛状多年冻土的退化。 （2）当路基高度从3m增加到10m时，岛状多年冻土的融化速率将从0.31m/年到0.19m/年呈逐渐减小的趋势，且在路基修建20~30年以后，多年冻土将完全融化；五种不同高度路基的路面中心沉降量在第15年时最小值为26.0mm，不能满足高速铁路的技术要求。 （3）当路基填筑高度为10m时，随着路基宽度从8.8m增加到35m，岛状多年冻土融化速率都约为0.21m/年左右，即路基面宽度的变化对岛状多年冻土的融化速率影响较小。当路基填筑高度为3m、宽度为8.8m时，两侧边坡接收的热量会对路基中心下伏的多年冻土产生热扰动，加重该部位的融化速率，岛状多年融化速率为0.34m/年。 （4）对地基浅层土体换填的工程措施，可延缓地基土体0℃线下降速率并降低路基的沉降变形，有助于提高路基的稳定性。当采用全部挖除换填措施时，5m和3m填高路基0℃下降速率分别约为0.14m/年和0.18m/年，第15年时路基中心年最大沉降值分别为6.4mm和3.5mm。采用对冻土层全部挖除换填且对冻土层以下土层进行相应工程处理，将可满足高速铁路路基的沉降控制要求。 |
| 作者： | 赵宇泽 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 田亚护 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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