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多年冻土热管路基的热稳定性分析及病害防治
| 论文题名： | 多年冻土热管路基的热稳定性分析及病害防治 |
| 关键词： | 热管路基;冻土路基;铁路路基;病害防治 |
| 摘要： | 青藏铁路建成后必须采用有效的措施来应对在全球气温升高条件下大片多年冻土的退化造成的路基融沉病害，从而保证线路运营的安全。热管作为有效地提高冻土路基热稳定性的一种主动保护方案在青藏铁路线上已广泛应用，但路基的现场调查表明：路基接近东西走向时，其阴阳坡的温度差异导致其阳坡半体侧普遍存在着纵向融沉断裂现象，这将给青藏铁路建成后的安全运营带来极大的隐患。 本文综述了热管技术的研究现状，并就热管技术应用于多年冻土路基的理论研究及工程应用做了叙述，同时结合风火山地段的实际地质和气候条件建立了解决热管路基问题的相变传热模型；探求了多年冻土路基引起纵向融沉断裂病害的两大根本原因，提出了直插式热管路基抬升人为上限的可行性及其调控融化盘不对称缩小的局限性；研究确定了斜插式热管路基热管的合理斜插角度及斜插式热管冻土路基实际应用中仍然存在的不足，并由此最终提出合理角度斜插式热管加EPS保温板组成复合热管路基结构的解决措施。 结果表明：直插式热管路基出现纵向裂缝的原因在于路基内部存在着融化盘的非对称缩小过程；探求得出了热管倾斜埋设的最佳倾角值为45°，但与直插式热管相比，斜插式热管并不能显著改善融化盘的的不对称缩小过程，它只能缩短融化盘出现的时间；此外，45°斜插式热管加EPS保温板组成的复合热管路基能显著提高人为冻土上限、减小融化盘的面积及存在时间、较好的调控融化盘的对称性从而减少路基体内纵向断裂融沉病害的出现几率。 本文研究结果对于青藏铁路受阴阳坡温度差异影响明显的地段建成后在运营过程当中出现融沉病害提供补救措施具有重要的意义，并为我国将来在其它高原冻土区开展热管路基的设计、建设及维护提供更加科学有力的工程指导和参考价值。 |
| 作者： | 郭赞 |
| 专业： | 工程热物理 |
| 导师： | 廖胜明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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