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文檔簡介
1、青藏鐵路作為西部大開發(fā)的標志性工程是帶動我國西部地區(qū)經(jīng)濟的重要命脈,但凍土問題卻是關(guān)系著青藏鐵路成敗的關(guān)鍵,熱管作為強固多年凍土區(qū)地基的一種可行而具有競爭力的方案在青藏鐵路線上已有應用,但現(xiàn)場的調(diào)查表明部分熱管路基仍存在縱向裂縫現(xiàn)象,這將為鐵路的安全運行帶來隱患。 本文結(jié)合現(xiàn)場實際地質(zhì)和氣候條件建立了凍土耦合熱管問題的相變傳熱模型,數(shù)值研究了不同熱管管徑、氣候條件、冷凝段和蒸發(fā)段長度比對于熱管傳冷量的影響,并利用現(xiàn)場實測值驗證了
2、模型的可靠性;數(shù)值研究查明了多年凍土區(qū)典型高度路基引起路基縱向斷裂病害的原因,論證了熱管保護多年凍土和減小路基縱向斷裂病害的可行性,指出了實際熱管路基應用中仍存在的不足;研究了熱管蒸發(fā)段埋設(shè)位置,熱管的橫向、縱向埋設(shè)間距對于路基底溫度場的影響;創(chuàng)新性地研究了斜插式熱管及帶陽坡側(cè)保溫護道的斜插式熱管在多年凍土路基融沉斷裂病害防治中的應用。結(jié)果表明,大的熱管管徑和多年凍土區(qū)低的年平均氣溫均有利于熱管的傳冷,冷熱段長度比的優(yōu)化值可取稍大于0.
3、9的值;直插式熱管路基出現(xiàn)縱向斷裂的原因是融化盤的非對稱縮小造成的;為了較好的調(diào)節(jié)融化盤對稱性分布,應將兩側(cè)熱管的蒸發(fā)段均埋設(shè)在融化盤出現(xiàn)的區(qū)域,同時陽坡側(cè)的熱管向陽坡側(cè)適當偏移;與直插式熱管相比,斜插式熱管更有利于路基體內(nèi)融化盤的對稱性分布,此外,帶陽坡側(cè)保溫護道的斜插式熱管路基在調(diào)整路基體內(nèi)融化盤對稱性上比無陽坡側(cè)保溫護道的斜插式熱管路基還要優(yōu)越。 本文研究結(jié)果對于凍土區(qū)熱棒路基建設(shè)及為熱棒路基病害提供補救措施均有重要的意義
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