多年凍土區(qū)新型路橋過渡段結構試驗研究.pdf

1、自青藏鐵路修建以來，在多年凍土區(qū)的路橋過渡段處出現(xiàn)了大量病害問題，其中最為嚴重的是橋臺與過渡段的差異性沉降問題。而目前針對多年凍土地區(qū)的路基病害問題，已有片塊石路基以及通風管道路基等多種以降低路基溫度，抬升凍土人為上限的方式的凍土路基，其主要的降溫機理是對流換熱。但是對于凍土地區(qū)的路橋過渡段病害問題，目前還沒有統(tǒng)一的過渡段結構形式。通常的處理措施為:在差異沉降造成的凹陷坑內用道砟或碎石進行回填，這種方式從短期治理效果看來是具有修復速度快

2、，修復成本低，且不影響正常的列車運營等優(yōu)點，但是從長期看來，這種處理方式修復頻率高，修復后維持時間短，且容易造成新的病害問題。因此，有必要針對凍土地區(qū)的路橋過渡段病害問題特點提出一種新型的路橋過渡段結構，以減小該區(qū)域的病害溫度，提高鐵路運營質量。
　　為此，本文通過將凍土地區(qū)的路基病害防治措施與一般非凍土地區(qū)路橋過渡段的病害治理措施相結合的思路，提出了一種新型的凍土地區(qū)路橋過渡段結構形式，并通過室內模型試驗和數(shù)值模擬，對該路橋過渡

3、段在凍土地區(qū)的水分場、溫度場以及沉降規(guī)律和使用效果與傳統(tǒng)片碎石路基結構形式進行對比分析。得出了以下結論:
　　(1)新型路橋過渡段結構中心底下的平均溫度較傳統(tǒng)塊碎石路基結構下的溫度低，表明新型路橋過渡段結構對地基具有較好的冷卻效果，并且新型路橋過渡段結構頂層的塊碎石層溫度明顯低于傳統(tǒng)塊碎石路基結構填料層的溫度，說明了新型路橋過渡段中的碎石層具有較強的自然對流換熱過程。
　　(2)路基體中的溫度、凍融循環(huán)過程以及加載作用均對地

4、基凍土層中的未凍水含量有較大的影響，隨著溫度的降低未凍水含量降低，隨著加載作用，未凍水含量增加，隨著凍融循環(huán)過程增加未凍水含量減下。
　　(3)新型路橋過渡段結構在荷載作用下，路橋沉降差比傳統(tǒng)塊碎石路基結構的路橋沉降差小很多，說明新型凍土地區(qū)路橋過渡段結構對緩解路橋過渡段的差異性沉降具有較好的效果。
　　(4)通過數(shù)值數(shù)值模擬計算，對三種過渡段溫度場進行了對比分析，發(fā)現(xiàn)其具有較好的降溫效果。在對其50年的長期熱穩(wěn)定分析發(fā)現(xiàn)，