青藏鐵路拋石路基對流降溫機(jī)理試驗(yàn)研究.pdf

1、青藏鐵路處于高原多年凍土區(qū)，由于氣候轉(zhuǎn)暖以及工程活動的影響，多年凍土的融沉問題成為鐵路建設(shè)的主要工程問題之一。為防止多年凍土融化和路基沉降變形，碎塊石護(hù)坡和塊石路基被作為保護(hù)多年凍土的措施之一廣泛應(yīng)用于青藏鐵路建設(shè)中。目前塊石的降溫效果觀測和其自然對流作用分析方面有了較好的研究成果，而塊石的強(qiáng)迫通風(fēng)能力對路基溫度場的影響研究未見實(shí)測結(jié)果報道。本文主要針對青藏鐵路北麓河機(jī)理試驗(yàn)段碎塊石護(hù)坡路基和塊石路基的風(fēng)速特性和溫度特性展開研究。研究過

2、程中主要采用了室內(nèi)自然對流試驗(yàn)和路基通風(fēng)性能現(xiàn)場試驗(yàn)等方法，對塊石護(hù)坡路基的通風(fēng)性能，強(qiáng)迫通風(fēng)能力對路基溫度場的影響和不同塊石粒徑的影響效果等方面進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下：
　　 1、通過室內(nèi)模擬自然對流試驗(yàn)，得出在室內(nèi)封閉條件下測得的自然對流效應(yīng)跟理論計算值相差不大，自然對流效應(yīng)最明顯的部分位于塊石層的中間部位；實(shí)測的對流渦包都是由一開始的無序狀態(tài)往塊石層的中間部位發(fā)展；隨著塊石粒徑的增大，測得的最大風(fēng)速值也隨之增大。

3、　　 2、對護(hù)坡內(nèi)外點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行對比分析，得出大氣風(fēng)場對塊石護(hù)坡和碎石護(hù)坡內(nèi)的風(fēng)場有影響，兩者呈現(xiàn)出相同的變化趨勢，且塊石護(hù)坡和碎石護(hù)坡內(nèi)的點(diǎn)距離坡面越遠(yuǎn)，受大氣風(fēng)場的影響越小。
　　 3、對護(hù)坡內(nèi)點(diǎn)的風(fēng)速和溫度進(jìn)行對比分析，得出大氣風(fēng)場與塊石護(hù)坡和碎石護(hù)坡內(nèi)的溫度場呈現(xiàn)出相反的變化趨勢。在護(hù)坡內(nèi)外層點(diǎn)的溫度場與該點(diǎn)風(fēng)場呈現(xiàn)出相反的變化趨勢，內(nèi)層點(diǎn)的溫度場與該點(diǎn)風(fēng)場呈現(xiàn)出相同的變化趨勢。
　　 4、對路基內(nèi)外點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)

4、行對比分析，得出大氣風(fēng)場對塊石路基內(nèi)的風(fēng)場有影響，兩者呈現(xiàn)出相同的變化趨勢，塊石路基有很好的通風(fēng)能力。
　　 5、對路基內(nèi)點(diǎn)的風(fēng)速與溫度進(jìn)行對比分析，得出大氣風(fēng)場對塊石路基內(nèi)的溫度場有影響，兩者呈現(xiàn)出相反的變化趨勢。
　　 6、碎塊石護(hù)坡和路基內(nèi)的溫度場受到自然對流、強(qiáng)迫對流和太陽輻射的影響，其中最主要的影響因素是強(qiáng)迫對流和太陽輻射。
　　 7、對塊石護(hù)坡和碎石護(hù)坡相同位置點(diǎn)的風(fēng)速和溫度進(jìn)行對比分析，得出塊石護(hù)坡