干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 柴达尔—木里铁路多年冻土区路基热稳定性评价研究

Arid

	柴达尔—木里铁路多年冻土区路基热稳定性评价研究
	董献付; 盛煜; 陈继; 吴志坚; 廖福兴; 罗亚柱; 程定祥; 陈新超; 齐吉琳; 张建明; 吴青柏; 温智; 吴吉春; 丑亚玲
完成单位	青海省地方铁路管理局
登记(发布)日期	2010
中文摘要	本科技项目属青海省交通厅交通建设科技项目,由青海省地方铁路管理局主持完成,中科院寒区旱区环境工程与工程研究所和工程单位联合承担。本课题针对柴达尔木里铁路沿线冻土发育特点对典型地段铁路路基稳定性开展验证、评价、预测研究,研究成果对该地区铁路建设和运营各阶段起到指导性作用,同时也是对我国冻土区道路工程建设理论和实践的提升。主要开展了以下研究内容： 1)铁路沿线多年冻土工程地质条件研究; (1)铁路沿线典型地段多年冻土特征及影响因素; (2)铁路沿线冻土工程地质条件分类; (3)铁路沿线冻土工程地质条件初步评价; 2)多年冻土区路基热稳定性评价; (1)多年冻土路基水热稳定性监测研究; (2)多年冻土路基不对称温度场引起的纵向裂缝研究; (3)冻融作用下路基边坡热稳定性研究; (4)多年冻土区路基热稳定性评价。柴木铁路设计在多年冻土路段采取了块石路基、热棒路基等主动“冷却路基”工程措施,以保证冻土路基的稳定。但是,由于柴木铁路特殊的气候和地质地理条件,冻土路基的稳定性面临着新的困难。一是柴木铁路主体呈北—西—西走向,加之地处中低纬度太阳辐射强烈,阴阳坡问题严重;二是铁路沿线多年冻土与沼泽湿地伴生,且上部活动层为冻胀敏感性土,铁路路基的稳定性严重受水热条件的制约。以往铁路的冻土路基修筑技术是否适合本铁路？其功效是否可以保证铁路的热稳定性要求？本课题通过现场试验观测、室内实验、理论分析等方法,对该铁路沿线各种类型多年冻土路基的热稳定性开展了定量评价。在不同多年冻土路段选择了沿线广泛应用的块石通风路基、热棒路基、热棒+块碎石复合路基、以及普通路基开展了现场监测研究,对降温效果、路基变形等实测资料分析表明,片石通风路基及热棒措施在中低纬度沼泽湿地型多年冻土区同样具有冷却冻土路基的作用;路基沉降变形量都在国铁Ⅱ级铁路规定的30cm工后沉降标准内,片石通风路基和热棒护道路基的沉降变形量甚至还满足国铁Ⅰ级铁路规定的20cm工后沉降标准,表明冻土路基热稳定性良好。对典型监测断面的热稳定性及纵向裂缝从理论上开展了预测分析。受线路走向、路基形状等影响,冻土路基的热稳定性存在阴阳破不对称问题。普通路基、块石路基有发育纵向裂缝的可能,热棒路基问题较少。实测和模拟结果表明,多层土工格栅可以有效制约纵向裂缝的发生、发展。与同地区铁路同期资料相比,柴木铁路较好地解决了路基纵向开裂问题,这说明柴木铁路冻土路基所采用的冷却措施、加筋措施是合理的,可以保证冻土路基的稳定。路基填料的室内试验结果及实体路基内部水分状况的监测资料表明,绝大部分路段无需采用特殊边坡防护措施即可以实现柴木铁路路基边坡的稳定。建立了冻土铁路路基热稳定性的模糊数学评价模型,考虑冻土条件、路基结构等诸多因素定量评价了冻土路基的热稳定性。针对柴木铁路实际观测结果对此模型进行了优化。模糊评价结果表明,98.6%的热棒护坡路基处于较好或良好,93.6%的片石路基处于一般或较好状态,76.0%的普通路基处于较好后者良好状态。本课题具有以下创新点： 1.针对沼泽湿地型多年冻土,研究了“冷却路基”技术对保持冻土路基热稳定性的适用性。 2.提出了评价冻土路基热稳定性的各种综合指标,建立模糊评价模型定量评价了多年冻土路基的热稳定性。 3.对冻土路基纵向裂缝问题,开展了多层土工格栅加筋措施对纵向裂缝的防治研究。
中文关键词	多年冻土 ; 路基 ; 热稳定
成果类型	应用技术
语种	中文
国家	中国
中图法分类号	U213.15
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001436764
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/242661
推荐引用方式 GB/T 7714	董献付,盛煜,陈继,等. 柴达尔—木里铁路多年冻土区路基热稳定性评价研究[Z]. 应用技术,2010.