青藏铁路冻土区“冷却地基”设计理论的研究和实践
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵世运 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007-05-23 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 程国栋 |
| 关键词 | 青藏铁路 多年冻土区 冷却地基 冻土工程 |
| 其他题名 | The Study and Practice of Cooling Embankment in Permafrost Regions of Qinghai-Tibet Railway |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 中文摘要 | 青藏铁路冻土区工程设计和工程施工始终是在过去几十年我国冻土学研究成果所奠定的坚实的技术基础之上开展的。但是过去受研究条件和当时认识的局限，尤其是缺乏青藏铁路这样大的工程实践的检验，在我们应用过去研究成果的同时，也给我们提出一些需要进一步深化对冻土的认识的新的研究课题。全球性气温变化和冻土及冻土工程对此变化的响应更是给青藏铁路冻土区工程设计和工程施工带来极大的挑战。 作者有幸担任青藏铁路建设的总工程师，因而在导师的指导下，借助于青藏铁路建设这个大的研究平台，在工程设计和工程施工以及建设管理方面，始终贯彻以“冷却地基土体”为核心的技术路线，通过主持领导的一系列工程调查、科学试验、工程验证、长期观测和理论计算，在“冷却地基”设计理论的研究和实践中，得出以下主要研究成果和创新结论： 1.冻土区路基施工建设期路基稳定性发展可以分为热扰动期、热扰动逐渐消散期和热力平衡期三个阶段，不同阶段的路基变形和地温场观测数据为工程设计补强原则的确定提供了科学依据。 2.热扰动和热扰动消散期间路基变形超过路基填土及原季节融化层变形计算值时，证明所采用的路基结构不能完全达到保护冻土的效果，应该进行以抬升多年冻土上限和冷却土体为目的的工程设计补强。热力平衡期的地温场形态则是进行减小横向变形差异和保证路基长期稳定性工程设计补强的依据。 3.根据试验研究和理论计算辅助分析，提出在冻土环境条件复杂的地段必须采用综合防治策略，用保护冻土和减少冻土外部条件影响的多种路基结构的综合实施代替一些单一保护冻土的路基结构，从多种因素考虑抵御未来气温升高可能带来的工程后果。 4.根据现场工程调查分析，深入认识到路基这种条带状冷生结构的修建影响多年冻土的深度和广度，促进了设计部门动态设计理念的深化，优化了更加符合工程和冻土特征的施工设计。根据所领导和主持的研究工作分阶段提供的研究成果，分别就减少路基横向变形差异、减小地表水对路基坡脚侧向热侵蚀、减小寒冻风化作用对路基边坡的剥蚀提出不同适用条件的路基结构，改善了工程效果，保证了线路运行安全。 5.“以桥代路”设计理论也是贯彻“冷却地基”设计思想的组成部分，它是以减少对地基冻土的热扰动和热影响为依据的。 6.根据对工程变形、地温场特征和水热环境条件差异的研究，认为当“冷却地基”的路基工程仍然不能抵御未来气温升高给工程带来影响时，高温冻土区实施“以桥代路”的适用原则不仅仅指高温极不稳定的高含冰量冻土区而言，在热融滑塌发育的斜坡地段，地表水热环境条件复杂且易对路基坡脚造成热侵蚀的高含冰量地段，路基高度削弱片石气冷作用的高填方地段和涵洞的设置造成地表水径流不畅的高含冰量地段都应采取“以桥代路”工程结构。 7.冻土区桥跨的合理性判断一般采用“宁延勿压”的原则，当桥跨上游形成不良冻土现象（冰锥、冰幔等）时，当桥梁墩台和路基结合处由于地表水或冻土层上水径流受阻形成不良冻土现象时，均视为不合理的“压缩桥跨”，必须采取“宁延勿压”的原则设置桥跨。 8.根据理论计算和现场施工技术水平，在一些低温冻土区，采用一定的遮阳防护措施，可以采用整体现浇涵洞基础，这种施工热扰动影响可以在不影响线路开通运行的时间内消散。 本文所提出的以上看法和结论，均在青藏铁路冻土区工程建设过程中推广应用。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 214 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/21563]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵世运. 青藏铁路冻土区“冷却地基”设计理论的研究和实践[D]. 寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。