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多年冻土区路基填筑短期内冻土温度场数值分析

2021-08-12王蕴嘉郭惠芹叶阳升王仲锦王鹏程张千里

中国铁道科学 2021年4期

王蕴嘉,郭惠芹,叶阳升,王仲锦,王鹏程,张千里

(1.中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所,北京 100081;2.中国铁道科学研究院研究生部,北京 100081;3.中国铁道科学研究院集团有限公司,北京 100081)

我国青藏高原的平均海拔超过4 500 m,其中近70%的面积被多年冻土覆盖[1-2]。多年冻土是一种对温度变化非常敏感的特殊土体,其物理力学性质与土体温度密切相关。在多年冻土上进行路基修建等活动,势必会打破冻土与环境间原有的能量动态平衡,改变冻土场的热状态,进而影响路基等构筑物的稳定性[3-6]。青藏铁路穿越多年冻土区路段长达632 km,在建的川藏铁路同样面临多年冻土问题。基于此,开展多年冻土区路基填筑对冻土温度场影响的相关研究对保证两路的顺利修建和安全运营具有重要意义。

现场监测和试验是研究路基填筑对冻土温度场影响的重要方法。王小军等[7]分析了11 个青藏铁路路基断面7 年监测数据,发现路基中心人为上限均随时间发展有所上升,有利于路基稳定;牛富俊等[8]调研了青藏铁路沿线55 个断面的监测结果,发现部分高温冻土区普通路基存在冻土上限下降、路基热稳定性差的情况,且工程施工对地表的热扰动、水热侵蚀易引发热融性灾害,产生路基沉陷等病害;穆彦虎等[9]分析了2005 年—2010 年间青藏铁路普通路基断面的地温监测数据,发现多年冻土区路基下冻土热稳定性与多年冻土平均地温密切相关,高温冻土区路基下部冻土热稳定性较差;……

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