一、多年冻土的工程分类(论文文献综述)
金会军,吕兰芝,何瑞霞,王绍令[1](2014)在《基于气候干燥度的青藏高原多年冻土区分类新方案》文中研究表明采取综合分析与主导因素相结合的原则,阐明了青藏高原各大地貌单元的大气环流及自然景观特征,描述了高原多年冻土形成和分布格局.基于综合地域分异规律,以年降水量和干燥度(蒸发/降水)作为主要指标,并参考年平均气温、气温年较差及年平均空气湿度等,结合地形因素将高原多年冻土划分为:湿润型、亚湿润型、半干旱型、干旱型和极干旱型五种类型,并对各类多年冻土的代表性地区的冻土特征分别进行论述.该分类方法适合于小比例尺的冻土测绘和制图.
陈继,冯子亮,盛煜,曹元兵,房建宏[2](2014)在《214国道沿线的多年冻土及其工程地质条件评价》文中提出214国道位于青藏高原的东缘,1985-2012年期间的冻土勘察和地温监测资料表明,在河卡山至清水河439 km范围内的高山、滩地和沼泽化草甸地区分布着不连续和岛状多年冻土,公路实际穿越的多年冻土段累计里程约232.4 km,沿线绝大部分路段的地温高于-1.5℃,含冰量、冻土上限等多年冻土特征指标随地形、地貌变化剧烈.在分析上述资料的基础上,从冻土热稳定性和自然环境两个因素入手,采用突变级数法建立了多年冻土工程地质条件评价模型并对214国道多年冻土工程地质条件进行了定量评价.结果表明:214国道沿线冻土热稳定性普遍较差,自然环境多处于一般状态.除局部少冰、多冰冻土路段以外,沿线多年冻土工程地质条件总体处于较差或恶劣状态.与214国道病害调查资料进行比较后发现,路基病害一般发生在工程地质条件差的路段.这表明该评价结果比较准确的反映了沿线的多年冻土工程地质条件,对于现有214国道和新建共和-玉树高速公路的运营和维护具有重要的指导意义.
冉有华,李新[3](2019)在《中国多年冻土制图:进展、挑战与机遇》文中指出多年冻土制图是冻土学的基础研究方向之一。通过总结我国多年冻土制图的发展历程,讨论了多年冻土分类系统和多年冻土(区)面积,并从经验模型、物理模型、统计学习3个方面探讨了我国多年冻土制图方法的研究进展。根据制图手段、数据可用性、模型和方法的不同,将我国多年冻土制图分为3个发展阶段:起步阶段(20世纪60~80年代)、遥感和GIS初步应用阶段(20世纪90年代至2010年)和多源观测与综合模型融合阶段(2010年至今)。不同阶段对多年冻土面积的认识有较大差别,随着制图空间分辨率与精度的提高,新的冻土图更接近代表真实的多年冻土面积。在制图方法方面,经验模型与物理模型的发展贯穿3个阶段,经验模型与遥感的结合是目前中国多年冻土制图的主要方法;冻土物理模型发展迅速,通过与其他模型的耦合,特别是与分布式水文模型的耦合,为模拟冻土变化的生态水文效应提供了重要工具;随着地面与遥感观测数据的积累,统计学习方法表现出较大潜力。地球观测系统的发展为冻土监测提供了前所未有的机遇。地面调查的优化、数据积累与开放共享、冻土遥感方法的进一步发展、深化多年冻土深层过程的理解与物理模型的进一步改进及其与观测的融合等,都将有助于突破中国多年冻土制图面临的挑战,促进对中国多年冻土过去、现在和未来变化的认识。
吉延峻,金会军,王国尚,张建民[4](2010)在《中俄原油管道(漠河—大庆段)地基土融沉稳定性评价研究》文中认为中国-俄罗斯原油管道工程(简称中俄原油管道)规划全长1,035 km,中国境内段965 km,俄罗斯境内段70 km。中俄原油管道(漠河—大庆段)穿越约500 km多年冻土区,沿途地形起伏,水系和沼泽发育,冻土工程地质条件复杂,影响因素多样。提出以管道地基土的最大融沉变形量为评价准则,以多年冻土的年平均地温和含冰量为评价指标,对多年冻土进行工程分类,并依据分类结果进行评价。依据计算结果以-1.0℃和-2.0℃对中俄原油管道沿线多年冻土进行冻土工程分类。具体分为:稳定型、过渡型、高温不稳定型(-1.0-2.0℃)以及极高温极不稳定型(≥-1.0℃)。分别对应良好、较好、不良以及极差评价结果,并以此为基准选择传统埋设、埋设、埋设+换填、埋设+换填+隔热或架设等管基设计原则。对管道沿线约430 km多年冻土区进行了详细和逐段的评价。评价结果表明评价指标简单、实用,评价结果合理、恰当,可推荐在其它多年冻土区类似管道工程中使用。
张玉芝[5](2015)在《深季节性冻土地区高速铁路路基稳定性研究》文中认为随着季节性冻土地区高速铁路的陆续修建和开通运营,路基的稳定性问题日益突出,亟需研究冻融循环和列车荷载作用下路基的稳定性及发展趋势,从而为保证季冻区高速铁路的安全运营提供依据。本文依托铁道部科技研究开发计划项目(2008G006)和国家科技支撑计划课题(2012BAG05B01),以哈大高铁深季节性冻土地区的路基为研究对象,在充分借鉴和吸取前人研究成果的基础上,以现场监测、经验方法、理论分析和数值模拟为手段,分析了路基的地温分布规律,研究了冻融循环和列车荷载作用下路基的地温场、应力场和变形场的发展趋势。研究结果有利于深入了解深季节性冻土地区高速铁路路基稳定性的发展变化,并为改进季节性冻土地区高速铁路路基的设计和冻害整治措施提供了参考。本文主要取得了以下六个方面的研究成果:(1)通过分析季节性冻土地区高速铁路路基的设计特点及工作特性,确定了路基稳定性的监测指标,制定了监测方案进行了实地监测,依据实测数据研究了路基的地温、含水量及变形等的变化规律。分析表明:季冻区高铁路基土体中温度梯度的存在改变了水分的原有状态,引起了水分的迁移变化,土体力学性质发生了改变,进而使得路基产生了冻胀融沉变形。(2)考虑平均地温、地温振幅、相位差异及土的热学性质等随时空的变化,基于地温实测资料建立了路基地温的估算模型,在此基础上详尽分析了各路基断面的冻深发展、横向地温差异及冻结条件等地温分布规律。分析表明:路基横向不同位置地温分布普遍存在差异;路基的冻结条件主要受外界气温和路基上覆盖层等的影响;季节性冻土地区高速铁路路基地温主要受到所在地理位置和路基高度的影响。(3)分析了国内外冻土地区路基设计冻深的确定方法,表明目前的设计冻深计算原则不适应季节性冻土地区高速铁路路基防冻胀设计的需要。因此,在地温估算模型的基础上,统计分析得到了路基冻深与空气冻结指数、路基面冻结指数的经验公式,并通过经验公式中的参数和影响系数考虑冻深的主要影响因素,从而提出了适用于季节性冻土地区高速铁路无砟轨道路基设计冻深的计算方法。(4)基于地温的估算模型确定边界条件,建立了非稳态相变温度场的数学模型,研究了路基地温随时间的变化特点和沿深度的分布规律,预测了地温场的变化趋势。数值模拟结果表明,填筑过程中的蓄热在施工完成后逐渐消散,深度越深,消散需时越长,过程越明显。在路基蓄热影响范围以外,土体地温相对比较稳定。路基最终形成较为稳定的季节冻结层、相对稳定的地温和形态不对称的地温场。(5)结合数值模型的实际约束情况,考虑冰水相变的作用,采用热弹性力学理论推导出了冻土路基应力和变形的二维数值方程,建立了路基力学有限元模型,实现了路基温度场和变形场的耦合连续计算。考虑路基填土的不同冻胀率,研究了路基冻融过程中的变形和应力分布规律。计算结果表明:随着冻胀率的增大和冻深的发展,路基竖向位移、横向差异变形、横向位移及拉应力等随之增加。路肩和边坡处可能在冻融过程中出现拉破坏而导致裂缝。进一步的讨论分析表明:路基中水分重分布引起的土体冻胀率、融沉压缩系数等的变化是影响路基变形稳定性的主要原因。(6)采用热力间接耦合的方法,根据哈大高铁路基的实际运营情况,对比分析了不同季节单列和双列列车荷载作用下铁路路基的位移、速度、加速度及动应力等动力响应特点,预测和评价了路基的长期动力稳定性。计算结果表明,列车通过时,路基的竖向位移、速度、加速度和动应力等随之发生快速的变化;由于路基阴阳坡热状况的差异,冬季东侧路基处动力响应略大于西侧路基;路基的最大弹性变形,最大动应力及附加沉降等路基长期动力稳定性指标满足规范要求。
冷毅飞[6](2011)在《中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析》文中认为为了保障能源供给,我国目前正从俄罗斯大量进口的原油。漠河一大庆段原油输送管道工程需要穿越东北大小兴安岭和嫩江平原北部、大约500 km的多年冻土区和465m的季节冻土区。该地区冻土正处于逐渐消退过程中,所经过多年冻土地带冻土工程地质条件复杂,不良冻土现象发育,沿线多年冻土工程地质特征存在较大的差异,可能对管道工程安全造成严重威胁。冻土区的输油管道设计和施工具有许多特殊性,管道油温对其周围和沿线冻、融土的水热状态将会产生巨大的影响,进而直接影响到冻、融土的物理力学特性,威胁着管道的整体稳定性和结构完整性。由此,开展对管道沿线冻土区工程地质性质及其相关的工程地质问题的研究具有重要意义。为了满足该管道初勘阶段勘察评价和设计施工的需要,我院冻土实验室受大庆石油工程有限公司的委托,对所送冻土样品按照中国石油管道公司在《中俄原油管道(漠河一大庆段)工程多年冻土工程地质勘察技术规定(试行)》中对冻土指标提出的各种技术要求进行了相当数量的冻土专项试验。本文首先通过各种实验方法对取自中俄管道沿线的地基土进行了相关的物理指标测试,主要包括冻土未冻水、骨架比热、体积热容、导热系数与导温系数。这些物理参数都是冻土热物性研究与工程设计中的重要指标。这一部分内容中重点论述冻土未冻水的测试研究。从理论上分析测定未冻水含量的测温法与量热法,得出测温法原理存在混淆温度概念问题,即测温法通过Wu=aθ-b预报模式衍生而来,实际上是将起始冻结温度下的未冻水含量当成任意负温下的未冻水含量。从模拟试验数据的对比分析,测温法试验结果存在不确定性。相比之下,量热法根据能量守恒原理进行试验与计算公式的推导,试验原理清晰明确,并且经过大量试验验证,量热法的测试精度较高,满足工程设计使用要求。采用量热法对管道冻土区六大类原状土样进行了综合试验研究,归纳了温度、土质和含水量对未冻水含量的影响规律。温度是影响未冻水含量的主要因素,随温度降低,未冻水含量均减少,不同土的未冻水含量剧烈变化的温度区间范围有所不同;六种土质类型在各温度下平均未冻水含量与温度关系反映出,随着土质分散性的增大(塑性增强),未冻水含量增加。在相同负温下有机土比无机土未冻水含量高,有机土随着有机质含量的增大,未冻水含量增大;初始含水量对有机质土的未冻水含量有非常明显的影响。初始含水量对未冻水含量的影响程度依次是粘土>粉土、粉质粘土>砾砂。通过对未冻水影响因素的分析,本文总结了石油管道工程沿线各类土在给定负温下的未冻水含量代表值(平均值)以及冻土未冻水通用公式幂函数wu=at-b中的参数a、b数值。在此基础上,拟合得出粘土、粉质粘土、粉土和泥炭质土的wu-wp-t经验计算公式和在给定温度下的wu-wo-wp关系的二元一次线性回归方程式。这些经验公式不但反映出了土质、含水量和温度对未冻水的综合影响规律,同时也可供工程快速确定未冻水含量提供参考依据。本文完成的冻土基本热物理参数包括导热系数、体积热容量、导温系数,冻土骨架比热。这些参数是冻土热工计算的应用指标,在现场很难直接获得,主要是在实验室内测定。本次冻土热物理参数采用的试验方法是:导热系数采用稳定状态热流计法测定,导温系数用正规状态法测定。冻土体积热容和冻土骨架比热采用量热法。对大兴安岭多年冻土区泥炭草炭、泥炭质土、粘土、粉质粘土、粉土和各种砾砂等一系列土样的进行冻土骨架比热测试,经统计分析和比较可知,随颗粒变粗和塑性减弱,冻土骨架比热逐渐减小。冻土骨架比热值不仅与颗粒和塑性大小有关,而且与土中有机质含量有关。随土中有机质含量增加,骨架比热值增大:根据-10℃条件下的体积热容试验和计算结果,分土类讨论其与总含水量和干容重的关系。对四类土CvfWγd试验数据进行二元一次线性回归分析,得到冻土体积热容随总含水量和干密度增加而增大且线性相关性均很好。结合未冻水与骨架比热测试结果连同土样总含水量与干容重,从而可以计算出任一负温下的冻土体积热容;冻土导热系数的测定采用热流计法,通过试验给出了大兴安岭多年冻土区五种典型土料的λwγd线性回归方程式,相关性较好。热流计法能较好地揭示冻融状态、含水量、干容重和土质条件等因素对导热系数的影响和规律。大多数在北半球的国家为冻胀和融沉问题所困。但是,对冻土这个特殊环境的科学和技术难题,特别是寒区岩土和管道工程的研究却非常不足。本文第二部分通过室内试验对各种不同土质进行冻胀敏感性分析与管道区冻土融沉性分析。对典型土料进行室内冻胀模拟试验,找出土质条件、含水量、饱和度、密实状态、等因素与冻胀率之间的经验关系。分别对影响细粒土与粗粒土的冻胀敏感性的主导因素进行分析。细粒土冻胀性,在含水量相同时塑性指数越大,所需起始冻胀含水量越高,而冻胀性也越弱;粘性土和粉土的冻胀性随超塑含水量(W-WP)变化的规律基本相同,可统一按土的η~(W-WP)关系进行细粒土冻胀敏感性分类;细粒土的冻胀性还受饱和度和压实度的影响,在同一饱和度下.土的冻胀性随着压实度的增加而降低,当含水量一定时,细粒土的冻胀率都随着压实度或饱和度的增加而增大;对η~(W-WP)~Kd/Sr进行回归分析.(W-WP)对土体冻胀性的贡献要比Kd或Sr大,说明超塑含水量是影响细粒土冻胀性大小的主导因素。在对粗粒土冻胀敏感性及分类的研究中可知,土中的含水率是使其产生冻胀最主要的因素,而含泥量的影响有限。从粉砂到粗砂,冻胀率随含水率的增长而显著增长。通过与规范对比研究,可得出规范规定的含泥量界限值是不合适的,含泥量低于规定的界限值在一定含水率的情况下仍然存在冻胀,甚至可达到强胀;规范在除粉砂外的粗粒土冻胀性分类面,在土类划分、含泥量界限、冻率与含水率关系及界限值规定上,都存在许多问题明显偏于不安全方面,值得商榷。对引起管道冻胀变形的2-6m范围的地基土冻胀性的分析中可知,AB段沿线在2-6m深度范围内粉质粘土的冻胀是引起该段管道冻胀破坏的主要原因。从实验资料看,沿线粉质粘土的冻胀性没有明显规律,很可能是各段水分补给条件的影响不同所致。AB段分布的粗粒土主要是砾砂和圆砾角砾,砾砂大多数属于弱冻胀性,冻胀强弱取决于含水量(补水条件),考虑到管道运营后可能改变下部水分条件,对一些天然含水量较低的弱冻胀性地区,也需要考虑水分充足后演变成冻胀甚至强冻胀类型的可能性。该段含有的圆砾角砾土层可按不冻胀处理。本文完成了细砾、砂土、粉土、粘性土、泥炭化粘性土、泥炭质土六种共345个土样的融沉试验,通过对大量的试验数据进行分析,提出了多年冻土融沉系数与融化压缩系数的经验确定方法,并对冻土融沉性分类做了进一步的研究。总结了各类土融沉系数a0与含水量和干容重关系。各类土的融沉敏感性是不一样的。粉土的融沉敏感性最大。砾石土在条件具备时亦可产生可观沉降,但总体上看融沉较小,一般是良好的冻土地基;在冻土融沉性分类研究中本文比现有规范增加了泥炭化粘性土和泥炭质土这两种土类。在回归分析基础上提出了各融沉等级界限含水量和界限超塑含水量;融化压缩系数在实验荷载范围(200KPa)以内并非常数,而是随着荷载的增大而减小,所以冻土融化后体积压缩系数mv不应取定值,而应根据实际压力段大小取相应值;总结出来六类土mv-rd回归关系和数字化表格,可供工程上估计mv时使用。冻土是一种对温度十分敏感的土体,随着温度的不同其物理力学性质会发生很大的变化。在多年冻土区埋设常温输油管道必然会破坏冻土与大气间已经建立的热量平衡状态,使地基土的温度状况及冻融过程发生较大的改变,从而对管道基础的稳定性造成不良影响。因此,针对管道工程的施工和运行特点,对管道地基土在设计使用年限内的温度场做出预报有重要意义。论文对管道周围土壤温度场建立一理想物理模型,给出一定的模型假定条件,根据相关文献和设计资料给出相应的边界条件,计算管道周围土壤温度场的变化。不考虑油温的影响与给定一负温油温两种情况对冻土温度场进行预测。从管道横截面轴心的地温冻融过程线看,管道在运行前25年左右,季节冻土深度在7米左右变化,而在计算的后25年,季节性冻土的冻结深度逐年减小,说明季节冻土也在逐年消退。计算的前25年,多年冻土上限呈逐年降低趋势,同时多年冻土的下限在逐年抬升,说明多年冻土在逐年退化;计算到27年,多年冻土完全退化为季节性冻土。因此,在全球变暖的气候大条件下,使得高温极不稳定冻土受到较大影响,多年冻土退化至季节冻土直至完全退化。油温在整个计算过程中是随着地温场的变化而变化,并不是恒定温度。由管道横截面轴心深度方向作出温度一深度关系曲线可知,管道界面中心地温随运行时间的变化规律,同一深度处的地温成递增趋势,10m以上范围内温度变化梯度较大,10m一下温度变化梯度逐渐减小。冻土人为上限随着运行年限在减小,说明在油温的影响下,人为上限逐年抬升。
陈发虎,吴绍洪,崔鹏,蔡运龙,张镱锂,尹云鹤,刘国彬,欧阳竹,马巍,杨林生,吴铎,雷加强,张国友,邹学勇,陈晓清,谈明洪,王训明,包安明,程维新,党小虎,韦炳干,王国梁,王五一,张兴权,刘晓晨,李生宇[7](2020)在《1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展》文中研究表明自然地理学是一门以基础研究见长的自然科学,其研究对象是与人类生存和发展密切相关的自然环境。中国的自然环境复杂多样,自然地理学家根据国家需求和区域发展在应用基础和应用研究方面同样取得显著成效,为国家重大经济建设、社会发展的规划,宏观生态系统与资源环境保护及区域可持续发展做出了重要贡献。本文总结了1949—2019年中国自然地理学在自然环境区域差异与自然区划、土地利用与覆被变化、自然灾害致灾因子和风险防控、荒漠化过程与防治、黄淮海中低产田改造、冻土区工程建设、地球化学元素异常和地方病防治、自然地理要素定位观测、地理空间分异性识别和地理探测器等方面的实践与应用,指出了未来自然地理学的应用研究方向。
马巍,王大雁[8](2012)在《中国冻土力学研究50a回顾与展望》文中提出中国多年冻土和季节冻土面积分别占国土面积的21.5%和53.5%。在这些地区,地表层都被一层冬冻夏融的冻结-融化层覆盖,作为地基的冻结-融化层,在其冻融过程中土体性质受气温的变化直接影响着上部建筑物的稳定与安全,因此,在冻土地区进行水利工程、工业与民用建筑及交通运输工程的建设,就必须对冻土及其与工程建筑物相互作用的一系列工程冻土学理论和实践问题做出解答,以确保冻土地基上工程建筑物的稳定性、耐久性及经济合理性。简要回顾了中国冻土力学的创始和发展过程,阐述了冻土力学在强度与变形、本构模型研究、水热过程研究、冻土与结构物相互作用研究及冻土力学测试技术的发展等5个方面的成就,并根据冻土力学学科特点、工程建设对冻土力学发展的要求以及相关学科的发展趋势,展望了冻土力学未来的发展方向。
房建宏[9](2017)在《青藏高原东部多年冻土区高速公路建设适应性对策研究》文中指出2010年共和至玉树高等级公路(共玉高速)正式启动,在多年冻土区该线路与214国道基本平行,勘察结果表明214国道沿线与新建共玉高速沿线多年冻土分布格局基本相似。高等级公路的建设对道路的修筑提出了更高的要求,而多年冻土无疑也成为共玉高速建设所面临的最大问题之一。虽然青藏高原多年冻土区公路、铁路等工程建设已经积累了很多经验,但并不能满足高速公路建设的高标准要求。本研究通过总结与分析国内外学者已有的研究成果,以青藏高原东部多年冻土区高速公路建设适应性的对策研究为目的,以共玉高速沿线多年冻土问题及其对交通运输的影响为研究背景,以冻土路基的稳定技术为研究主线,采用现场病害调查、现场试验与观测、工程实际应用与理论分析相结合的手段,调查研究了青藏高原多年冻土东部地区高速公路建设现状及存在的主要工程问题,分析了共玉高速多年冻土分布和变化趋势,评价了共玉高速沿线冻土工程地质情况,建设了多年冻土面向高速公路建设的综合试验系统,通过试验分析了高速公路多年冻土区综合路基结构的服役性能,并针对青藏高原东部多年冻土区特殊地质情况提出了6种具体路基实施方案,用于指导多年冻土地区高速公路的设计、建设工作。本文研究成果对于评价多年冻土地区工程地质、指导该类似地区类似工程的设计、建设、养护与维修的工程实际意义重大,可以带来非常大的社会经济效益。本研究取得了以下成果及研究结论:(1)新建共玉高速和214国道沿线冻土分布、类型的对比研究结果表明:共玉高速和214国道沿线多年冻土分布基本一致。共玉高速沿线多年冻土地区,气候继续变暖,冻土地温升高,冻土上限下移,部分冻土甚至消失。该地区还存在大量的冻土不良地质现象,这对拟建的共玉高速稳定性造成了巨大威胁,产生的主要工程问题包括:寒冻风化作用、季节性冻胀丘、多年生冻胀丘、冻融草丘、冰椎(又称涎流冰)、融冻泥流、热融湖塘、热融滑塌、热融侵蚀和不同区域的不同程度冻土退化。(2)青藏高原东部多年冻土地区年均气温从1982年开始快速升温,升温速率约0.069℃/a。2003至2014年的监测数据表明,姜路岭段、醉马滩、红土坡段、花石峡镇附近、长石头山段、多格蓉段冻土地温升温速率分别为:0.013℃/a、0.012℃/a、0.010℃/a、0.016℃/a、0.007℃/a、0.082℃/a。共玉高速花石峡段K414+580处冻土上限下移速率约为0.06m/a。姜路岭、醉马滩、醉马滩、红土坡、花石峡、多格蓉段和清水河段冻土地温处于吸热状态,长石头山段冻土观测点地温处于放热状态,查拉坪段属于放热稳定冻土。花石峡冻土段冻土厚度退化减薄速率为0.53m/a。基于典型断面的温度监测数据,通过修正Stefan公式得到K369+100和K391+100两处地表冻结指数。计算得到了用于融化深度计算的预测公式。(3)根据冻土条件和自然条件两个准则,建立了基于突变级数法的冻土地质评价模型。并对共玉高速沿线4种典型多年冻土含冰类型、三种地温状态进行了多年冻土工程地质条件评价分析。评价结果与沿线历年来的工程实际情况比较吻合。(4)建立了不同路面条件下地气热交换规律长期试验系统、堆石体路基降温机制长期试验系统、热管降温机制长期试验系统、通风管降温机制长期试验系统、高温冻土蠕变规律长期试验系统、坡向对路基边坡温度场影响试验系统和桩基承载力及桩土相互作用长期试验系统,配套了先进的长期监测设备,获取了冻土与工程稳定性的长序列基础数据,为多年冻土区公路工程修筑技术和病害治理技术的工程效果及设计优化研究提供可靠的试验资料。(5)基于野外试验监测数据,分析了不同路面条件下地气热交换规律、堆石体路基降温机制、热管降温机制、通风管降温机制、高温冻土蠕变规律、坡向对路基边坡温度场影响和桩基承载力及桩土相互作用的工程效果,为进一步优化各类设计参数提供了科学依据。(6)针对青藏高原东部多年冻土区特殊地质情况,提出了 6种具体路基实施方案,包括通风管路基、块石路基、隔热层路基、块石—通风管复合路基、热棒路基、热棒—隔热层复合路基,并对其工作原理、适用范围、设计原则、和路基设计以及施工技术及方法进行详细描述,用于指导多年冻土地区高速公路的设计、建设工作。
石刚强[10](2014)在《严寒地区高速铁路路基冻胀和工程对策研究》文中提出穿越我国东北地区的哈大高速铁路于2007年7月28日开工建设,2012年12月1日开通运营,是世界上第一条在严寒地区新建和开通运营的高速铁路。为确保高速动车组安全平稳运行,采用有效合理措施,把路基冻胀控制在允许范围,是哈大高铁急需解决的关键技术难题。哈大高铁路基施工时采用各种措施方法系统处置了许多冻胀防治问题,但由于所处的特殊地理环境,目前路基冻胀变形还无法完全消除,在高速动车冲击荷载以及季节性冻融过程作用下,以冻胀变形为主要表现的路基变形成为影响线路稳定和行车安全的主要问题。因此,研究总结路基冻胀变形和工程对策,为完善路基防冻胀工程措施和线路养护维修提供基础依据及技术支持,同时也为同类工程设计和施工提供指导,具有现实价值。结合2012-2013年哈大高铁开通前后出现的路基冻胀现象及采取的整治措施,通过对路基冻胀变形人工观测数据、长期监测系统监测数据、典型试验断面监测数据和运营部门轨检车数据等的系统分析,研究了严寒地区无砟轨道结构下路基季节冻胀影响过程和冻胀特点及规律、路基冻胀的机理和主要影响因素。通过调研、室内试验、建立现场试验段、理论分析及计算,分析了影响路基冻胀的寒区工程环境、冻土环境特征及施工期已采取的防冻胀措施,研究了高速铁路路基填料冻胀特性、抑制路基季节冻胀的防冻胀措施与工程对策、效果评价。主要有以下创新结论:(1)严寒地区高速铁路路基季节冻胀具有普遍性和特殊性。无砟轨道路基结构的特性导致路基基床上部形成接近封闭的冻胀空间,这一封闭空间易造成水分聚集不利于水分散逸,具有离散性,在冻结过程中容易形成不均匀冻胀。(2)通过哈大高铁开通后首个冻融期(2012-2013年度)全线路基5000多个断面人工观测数据和42个断面自动监测数据综合分析,哈大高铁路基冻胀变形可分为冻胀初始波动、冻胀快速发展、冻胀稳定发展和波动融沉四个发展阶段,路基普遍发生冻胀但变形处于可控状态;路基冻胀变形以上层冻胀为主,路基的冻胀变形程度与路基结构有关,整体上全线过渡段冻胀轻微,路堤次之,路堑和底座板接缝处较为严重,最大冻胀量沿线路方向波动变化。(3)路基季节冻结深度沿线路方向自南至北呈增大趋势,现场观测最大冻深为标准冻深的1.2-1.6倍,平均为1.43倍,设计冻深应根据具体工点情况综合确定。路肩电缆槽的设置增加了地表水渗透至路基本体的通道,改变了路基本体的热对流条件,因此电缆槽不宜设置在无砟轨道路肩上。(4)通过室内试验研究、现场调查和观测数据分析表明,含水量是影响路基填料冻胀率的主导因素,掺水泥5%以上级配碎石硬化后基本消除了细粒土冻胀敏感性。在严寒地区高铁设计和路基冻胀整治中,将路基表层改性为不冻胀整体结构的思路可行,并提出两种新型路基防冻胀结构。(5)基于路基季节冻胀的普遍性采用了在季节冻深范围设置非冻胀土防冻层、路基表面设置纤维混凝土封闭层、路基基床底部设置两布一膜隔水隔断层、填筑防冻胀护道等防冻胀措施,经对监测数据的系统分析表明,全线冻胀量小于12mm的测点比例为96.9%,已采取的防冻胀措施对季节冻胀变形起到消除、减缓的作用。(6)针对路基季节冻胀的特殊性,以控制基床表层冻胀变形为整治工作的主要思路,提出改善基床填料性质、阻隔路基表面水分下渗、降低地下水位、局部保温改变冻胀发生条件是解决运营期路基季节冻胀的主要工程对策,观测数据表明,基床表层采用级配碎石掺水泥地段冻胀量基本都在4mm以下,设置渗沟地段不均匀冻胀降低21.1%,所采取的措施防治季节冻胀初步效果明显。(7)对主要防冻胀措施进行的数值计算模拟结果说明,动载作用下经防冻胀措施处理的加固路基在冻胀情况下,冻胀土体的弹性模量得到显著提升;融化季节水分不能瞬时排出,路基上部土体弹性模量降低有可能导致路基沉降变形变大,应引起关注。通过综合分析,提出了严寒地区高速铁路的路基状态评估的基本思路和方法。本文研究结果已经在哈大高铁路基设计施工、冻胀整治工程和线路运营维护中得到应用。目前夏季开行300km/h的高速动车组和冬季开行200km/h的动车组列车且安全平稳运行,证明所采取的季节冻胀防治工程对策对于解决严寒地区高速铁路路基冻胀问题是有效的和可靠的,并且能保证行车速度和行车安全。
二、多年冻土的工程分类(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、多年冻土的工程分类(论文提纲范文)
(1)基于气候干燥度的青藏高原多年冻土区分类新方案(论文提纲范文)
0 引言 |
1 高原多年冻土形成背景和地域类型划分 |
2 高原多年冻土分类依据和原则 |
3 高原多年冻土类型划分 |
4 各类冻土区分述 |
4.1 湿润型多年冻土区 (代表性地区:南迦巴瓦峰) |
4.2 亚湿润型多年冻土 (代表性地区:年保玉则山) |
4.3 半干旱型多年冻土区 (代表性地区:风火山) |
4.4 干旱型多年冻土区 (代表性地区:西大滩) |
4.5 极干旱型多年冻土区 (代表性地区:喀克图) |
5 讨论和初步结论 |
(2)214国道沿线的多年冻土及其工程地质条件评价(论文提纲范文)
0 引言 |
1 冻土调查数据及沿线冻土的分布和特征 |
1.1 冻土调查数据介绍 |
1.2 沿线冻土的分布及特征 |
1.2.1 河卡山岛状冻土区 (K231+000~K236+000) |
1.2.2 鄂拉山多年冻土地区 (K311+000~K326+000) |
1.2.3 姜路岭段山地多年冻土 (K348+000~K358+000) |
1.2.4 醉马滩连续多年冻土地区 (K367+000~K383+000) |
1.2.5 红土坡-花石峡段不连续多年冻土 (K387+000~K411+000) |
1.2.6 长石头山-多钦安克朗连续多年冻土 (K411+000~K464+000) |
1.2.7 黄河沿-龙根滩岛状多年冻土 (K464+000~K567+000) |
1.2.8 龙根查依玛连续多年冻土 (K566+000~K578+500) |
1.2.9 查拉坪-巴颜喀拉山-查农穷段不连续多年冻土 (K578+500~K629+000) |
1.2.1 0 清水河段不连续多年冻土 (K638+000~K670+000) |
2 评价方法 |
2.1 突变级数法的评价步骤 |
2.2 建立指标评价体系 |
2.3 建立评价等级标准 |
2.3.1 冻土热稳定性 |
2.3.2 自然环境 |
2.4 求解 |
3 冻土工程地质条件的定量评价 |
3.1 各评价指标的取值方法 |
3.2 评价结果及讨论 |
4 结论 |
(3)中国多年冻土制图:进展、挑战与机遇(论文提纲范文)
1 引言 |
2 中国多年冻土制图的发展阶段 |
3 多年冻土分类系统 |
4 中国多年冻土(区)面积 |
5 制图方法 |
5.1 统计学习 |
5.2 经验模型 |
5.3 物理模型 |
6 总结与展望 |
(4)中俄原油管道(漠河—大庆段)地基土融沉稳定性评价研究(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 详细评价过程 |
2.1 评价系统简介 |
2.2 冻土工程地质基本设定 |
2.3 管道地基融化深度计算模型简介 |
2.3.1 数学模型 |
2.3.2 计算区域 |
2.3.3 边界条件 |
2.3.4 初始条件 |
2.3.5 热物理参数 |
2.4 计算结果 |
2.4.1 多年冻土上限变化 |
2.4.2 管基土融沉变形量 |
3 冻土工程分类及评价结果 |
4 讨 论 |
5 结 论 |
(5)深季节性冻土地区高速铁路路基稳定性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
目录 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内外冻土路基研究现状 |
1.2.2 冻土路基稳定性研究现状 |
1.2.3 高速铁路无砟轨道路基稳定性研究现状 |
1.2.4 冻土力学研究进展 |
1.3 本文的主要研究内容及思路 |
1.3.1 本文的主要研究内容 |
1.3.2 本文的研究思路 |
2 季节性冻土地区高速铁路路基稳定性现场监测 |
2.1 季节性冻土地区高速铁路路基的工程环境及防冻胀设计 |
2.1.1 工程环境特点 |
2.1.2 哈大高铁沈哈段路基工程的防冻胀设计 |
2.2 季节性冻土地区高速铁路路基的工作特性及监测指标 |
2.2.1 工作特性 |
2.2.2 监测指标的确定 |
2.3 现场监测方案 |
2.3.1 断面的选择 |
2.3.2 测点布设方案 |
2.3.3 监测方法 |
2.4 监测数据分析 |
2.4.1 地温监测数据分析 |
2.4.2 含水量监测数据分析 |
2.4.3 土体应力监测数据分析 |
2.4.4 路基面沉降变形监测结果 |
2.5 本章小结 |
3 路基地温分布规律及设计冻深计算方法研究 |
3.1 地温估算模型 |
3.2 地温估算公式求取及验证 |
3.2.1 第一断面 |
3.2.2 第二断面 |
3.2.3 第三断面 |
3.2.4 第四断面 |
3.2.5 坡脚和天然位置 |
3.3 地温估算公式的进一步应用 |
3.3.1 冻深动态发展 |
3.3.2 路基横向地温差异分析 |
3.3.3 地温年变化深度及年平均地温 |
3.3.4 不同路基断面的冻结条件分析 |
3.4 设计冻深 |
3.4.1 工程中的设计冻深计算方法 |
3.4.2 路基冻深与空气及路基面冻结指数关系 |
3.4.3 季节性冻土地区高速铁路路基设计冻深计算方法探讨 |
3.5 本章小结 |
4 季节性冻土地区高速铁路路基地温场数值模拟 |
4.1 冻土路基非稳态温度场的控制方程 |
4.1.1 控制方程 |
4.1.2 焓 |
4.1.3 初始条件和边界条件 |
4.1.4 有限元方程 |
4.2 冻土路基热学参数 |
4.2.1 物理热学参数取值 |
4.2.2 水分迁移对热学参数的影响分析 |
4.3 路基地温场计算 |
4.3.1 计算过程 |
4.3.2 计算结果验证 |
4.3.3 计算结果分析及讨论 |
4.4 本章小结 |
5 冻融循环作用下路基的应力场和变形场 |
5.1 冻土路基应力和变形的基本方程 |
5.2 粗颗粒土力学性能研究 |
5.2.1 冻胀性能 |
5.2.2 融沉压缩性能 |
5.2.3 力学参数 |
5.3 分析模型及计算方案 |
5.3.1 参数选取 |
5.3.2 边界条件 |
5.3.3 计算过程 |
5.4 计算结果分析及讨论 |
5.4.1 计算结果分析 |
5.4.2 讨论 |
5.5 本章小结 |
6 温度和列车荷载作用下路基的动力响应分析 |
6.1 冻土路基的动力学计算模型 |
6.1.1 动力学计算基本方程 |
6.1.2 求解方法 |
6.2 动力计算模型中参数的确定 |
6.2.1 列车荷载 |
6.2.2 列车通过断面所需时间 |
6.2.3 路基阻尼系数的确定 |
6.2.4 计算过程 |
6.3 计算结果分析及讨论 |
6.3.1 单列列车荷载作用下 |
6.3.2 双列列车荷载作用下 |
6.3.3 讨论 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要工作和结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻土区输油管道工程研究现状 |
1.2.2 冻土未冻水研究现状 |
1.2.3 融沉研究现状 |
1.2.4 冻胀研究现状 |
1.2.5 管道周围土壤温度场研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 关键技术路线 |
第2章 中俄原油管道沿线工程地质概况 |
2.1 工程概述 |
2.2 中俄原油管道工程沿线工程地质评价 |
2.2.1 管道沿线各区域段工程地质概况 |
2.2.2 管道沿线主要的工程地质问题 |
2.3 AB段冻土工程地质综合评价 |
2.3.1 地理位置及地形地貌 |
2.3.2 沿线气象条件 |
2.3.3 沿线水文地质条件 |
2.3.4 区域地质条件及沿线场地地震效应 |
2.3.5 工程地质情况逐段评价 |
第3章 管道区冻土物理性质特征参数确定 |
3.1 冻土的物质组成 |
3.2 基本物理指标试验 |
3.3 冻土未冻水的测试研究 |
3.3.1 量热法与测温法对比应用分析 |
3.3.2 量热法试验成果综合分析 |
3.4 冻土的热学物理指标 |
3.4.1 冻土骨架比热测试 |
3.4.2 冻土体积热容测试 |
3.4.3 冻土导热系数热流计法模拟试验 |
3.4.4 冻土导温系数的确定 |
3.5 本章小结 |
第4章 土的冻胀敏感性室内模拟试验研究 |
4.1 冻胀基本要素和影响因素 |
4.1.1 冻胀的基本要素 |
4.1.2 冻胀主要特征 |
4.1.3 冻胀影响因素及基本规律 |
4.2 室内冻胀模拟试验 |
4.2.1 试验设备 |
4.2.2 试验方法 |
4.2.3 试验土料 |
4.3 细粒土冻胀敏感性分析 |
4.3.1 土的水分和塑性对冻胀的影响 |
4.3.2 土的密实度和饱和度影响 |
4.3.3 细粒土冻胀性分类 |
4.4 粗粒土冻胀敏感性分析 |
4.4.1 冻胀率与含水率的关系 |
4.4.2 粗粒土冻胀性分类 |
4.5 管道沿线AB段冻胀性评价 |
4.5.1 AB段沿线地基土分布 |
4.5.2 沿线主要地基土冻胀敏感性分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 管道区冻土融化压缩特性试验研究 |
5.1 冻土融化压缩特征 |
5.2 冻土融化的压缩性 |
5.2.1 理论公式 |
5.2.2 试验要点 |
5.2.3 试验样品 |
5.3 冻土融沉试验成果分析 |
5.3.1 冻土融沉敏感性分析 |
5.3.2 冻土融沉性分类 |
5.3.3 冻土融化体积压缩系数 |
5.4 本章小结 |
第6章 管道周围土壤温度场有限元模拟分析 |
6.1 土体冻结过程的热状态分析 |
6.1.1 伴有相变的温度场分析 |
6.1.2 依赖于应力状态的焓模型 |
6.2 管道周围土壤温度场模拟计算 |
6.2.1 计算模型的建立 |
6.2.2 计算区域的确定 |
6.2.3 边界条件 |
6.2.4 初始条件 |
6.2.5 热物理参数 |
6.3 管道周围土壤温度场预测结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(7)1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展(论文提纲范文)
1 引言 |
2 自然地理学实践与应用研究进展 |
2.1 综合自然区划服务国家国土空间开发利用 |
2.1.1 经典综合自然区划服务国家农业生产 |
2.1.2 生态地理区划服务国家生态建设与环境保护 |
2.1.3 综合区划服务国家社会经济可持续发展 |
2.1.4 未来风险区划服务全球变化应对 |
2.2 土地利用/土地覆被变化研究服务中国人地关系协调发展 |
2.2.1 土地资源的调查和研究为农业生产提供科学支撑 |
2.2.2 土地利用/土地覆被及其生态效应 |
2.3 自然灾害过程和风险评估研究服务国家减灾救灾需求 |
2.3.1 初步形成泥石流学科较为系统的知识体系,减灾技术在国内外减灾中产生良好成效 |
2.3.2 灾害风险研究逐步从单灾种向多灾种综合风险转变 |
2.3.3 综合气候变化灾害风险评价体系逐步形成 |
2.3.4 灾害风险评估支撑了国家防灾减灾管理 |
2.4 荒漠化过程研究与防治技术研发促进国家荒漠化治理科学化 |
2.4.1 石漠化过程与防治研究为西南喀斯特地区可持续发展提供科学支撑 |
2.4.2 沙漠化和土壤风蚀研究直接服务西北地区的沙漠化防治 |
2.4.3 水土保持研究为东部季风区农业和生态持续发展提供理论支撑 |
2.4.4 塔里木盆地水资源调控与生态屏障建设 |
2.5 地理综合研究推动黄淮海平原风沙盐碱地中低产田改造取得良好效果 |
2.5.1 盐碱地改良技术应用 |
2.5.2 风沙地改良技术应用 |
2.6 冻土工程研究为中国冻土工程与寒区大型建设提供科学支撑 |
2.6.1 青藏铁路冻土路基工程 |
2.6.2 青藏公路冻土路基工程 |
2.6.3 哈尔滨—大连季节冻土区高速铁路冻土路基工程 |
2.7 化学元素异常地理分布和机理研究服务国家地方病防治 |
2.7.1 发现低硒带,确定环境病因,为克山病和大骨节病防治提供有效途径 |
2.7.2 编制《中华人民共和国地方病与环境图集》,系统揭示中国地方病分布规律及其与地理环境的关系 |
2.7.3 编制《中华人民共和国鼠疫与环境图集》,系统揭示了鼠疫流行的时空流行规律,阐明了鼠疫疫源地的类型、分布及其长期赋存机制 |
2.7.4 建立了环境砷氟暴露与地方性砷氟中毒的剂量与效应关系,为地方性砷氟中毒防治和国家饮水安全工程实施提供了科技支撑 |
2.8 空间定位观测与监测保障自然地理过程的创新研究 |
2.8.1 自然地理定位观测站建设推动地理学过程的定量化研究 |
2.8.2 定位观测和监测系统科技成果有力支撑国家生态文明建设 |
2.9 空间分异的度量与统计归因地理探测器 |
3 展望 |
(8)中国冻土力学研究50a回顾与展望(论文提纲范文)
0 引言 |
1 中国冻土力学发展的历史回顾 |
1.1 创立与发展阶段 (20世纪60年代至70年代末) |
1.2 全面发展壮大阶段 (1978年~至今) |
2 中国冻土力学研究的成就 |
2.1 冻土的强度与变形 |
2.2 冻土的本构关系研究 |
2.3 冻土的水热过程研究 |
2.4 冻土与结构物相互作用研究 |
2.5 冻土力学测试技术的发展 |
3 中国冻土力学的发展机遇与选择 |
(9)青藏高原东部多年冻土区高速公路建设适应性对策研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 自然地理概括 |
1.2.2 多年冻土变化趋势 |
1.2.3 冻土工程地质评价 |
1.2.4 多年冻土与道路工程建设 |
1.3 国内外研究缺陷总结和深入研究分析 |
1.4 研究内容、方法及技术路线 |
1.4.1 研究内容、方法 |
1.4.2 技术路线 |
2 青藏高原东部多年冻土区工程走廊内冻土环境现状及变化趋势 |
2.1 高速公路概况 |
2.2 冻土分布、类型 |
2.2.1 214国道沿线冻土分布、类型 |
2.2.2 新建共玉高速和214国道沿线冻土分布、类型的对比研究 |
2.2.3 214国道沿线冷生灾害 |
2.3 214国道沿线多年冻土变化趋势 |
2.3.1 地表温度的变化 |
2.3.2 冻土地温变化 |
2.3.3 活动层和上限的变化 |
2.3.4 地温曲线形态变化 |
2.3.5 多年冻土厚度变化 |
2.4 214线典型断面观测资料分析 |
2.4.1 典型断面冻结指数计算 |
2.4.2 stefan解 |
2.5 冻土工程地质评价研究 |
2.5.1 评价指标体系 |
2.5.2 评价指标分级 |
2.5.3 评价标准 |
2.5.4 评价结果及分析 |
2.6 本章小结 |
3 面向高速公路建设的多年冻土区综合试验系统建设 |
3.1 试验内容 |
3.2 主要目标 |
3.3 试验场地的选址论证 |
3.4 试验设计 |
3.4.1 不同路面条件下地气热交换规律长期试验系统 |
3.4.2 堆石体路基降温机制长期试验系统 |
3.4.3 热管降温机制长期试验系统 |
3.4.4 通风管降温机制长期试验系统 |
3.4.5 高温冻土蠕变规律长期试验系统 |
3.4.6 坡向对路基边坡温度场影响试验系统 |
3.4.7 桩基承载力及桩土相互作用长期试验系统 |
3.5 本章小结 |
4 面向高速公路建设的多年冻土区综合路基结构试验分析 |
4.1 不同路面条件下地气热交换规律 |
4.1.1 监测数据分析 |
4.1.2 结论与建议 |
4.2 堆石体路基降温机制 |
4.2.1 监测数据分析 |
4.2.2 结论与建议 |
4.3 热管降温机制 |
4.3.1 监测数据分析 |
4.3.2 结论与建议 |
4.4 通风管降温机制 |
4.4.1 监测数据分析 |
4.4.2 结论与建议 |
4.5 高温冻土蠕变规律 |
4.5.1 监测数据分析 |
4.5.2 结论与建议 |
4.6 坡向对路基边坡温度场影响 |
4.6.1 监测数据分析 |
4.6.2 结论与建议 |
4.7 桩基承载力及桩土相互作用 |
4.7.1 监测数据分析 |
4.7.2 结论与建议 |
4.8 本章小结 |
5 青藏高原东部多年冻土地区高速公路建设措施研究 |
5.1 多年冻土区通风管路基技术规范 |
5.1.1 工作原理 |
5.1.2 适用范围 |
5.1.3 设计原则 |
5.1.4 路基设计与施工 |
5.2 多年冻土区块石路基技术规范 |
5.2.1 工作原理 |
5.2.2 适用范围 |
5.2.3 设计原则 |
5.2.4 路基设计与施工 |
5.3 多年冻土区隔热层路基技术规范 |
5.3.1 工作原理 |
5.3.2 适用范围 |
5.3.3 设计原则 |
5.3.4 路基设计与施工 |
5.4 多年冻土区块石-通风管复合路基 |
5.4.1 工作原理 |
5.4.2 适用范围 |
5.4.3 设计原则 |
5.4.4 路基设计与施工 |
5.5 多年冻土区热棒路基技术规范 |
5.5.1 工作原理 |
5.5.2 适用范围 |
5.5.3 设计原则 |
5.5.4 路基设计与施工 |
5.6 多年冻土区热棒-隔热层复合路基技术规范 |
5.6.1 工作原理 |
5.6.2 适用范围 |
5.6.3 设计原则 |
5.6.4 路基设计与施工 |
5.7 本章小结 |
6 结论 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 需要进一步研究和改进的地方 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(10)严寒地区高速铁路路基冻胀和工程对策研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
目录 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 冻土区路基工程概况 |
1.2.2 冻土区路基变形问题研究 |
1.2.3 高速铁路路基变形问题研究 |
1.2.4 路基防冻胀设计方法和措施研究 |
1.3 研究内容和研究方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究方法 |
1.3.4 研究工作技术路线 |
第二章 寒区工程环境和冻土环境 |
2.1 寒区工程环境特征 |
2.1.1 东北地区地理地质环境特征 |
2.1.2 哈大高铁沿线地理地质环境特征 |
2.2 寒区冻土环境特征 |
2.3 寒区铁路路基的季节冻胀 |
2.3.1 严寒地区铁路路基季节冻胀 |
2.3.2 寒冷地区铁路路基季节冻胀 |
2.3.3 寒区铁路路基季节冻胀特点 |
2.4 小结 |
第三章 严寒地区高速铁路路基冻胀特征与规律研究 |
3.1 2012年轨道精测变形特征 |
3.1.1 全线路基变形复测总体变化特征 |
3.1.2 路堤和路堑地段冻胀差异性特征 |
3.1.3 涵洞过渡段与路基冻胀差异性特征 |
3.2 2012-2013周期人工观测路基冻胀变形特征 |
3.2.1 全线路基变形总体特征 |
3.2.2 路基冻胀变形随时间变化特征 |
3.2.3 路基冻胀变形与路基结构关系 |
3.2.4 路基冻胀变形与板缝对应关系 |
3.2.5 路基冻胀变形沿线路分布特征 |
3.3 2012-2013周期自动监测路基冻胀特征 |
3.3.1 冻结深度随气温发展变化过程 |
3.3.2 路基冻胀随时间发展变化过程 |
3.3.3 路基分层冻胀变形特征 |
3.3.4 路基地温发展变化特征 |
3.4 线路状态轨检车检测结果分析 |
3.4.1 线路状态轨检车检测结果 |
3.4.2 路基冻胀观测结果相关性分析 |
3.5 路基冻胀机理及主要影响因素分析 |
3.5.1 气候条件影响分析 |
3.5.2 冻结深度影响分析 |
3.5.3 填料细粒含量影响分析 |
3.5.4 基床表层含水率影响分析 |
3.6 小结 |
第四章 严寒地区高速铁路路基填料冻胀特性试验研究 |
4.1 路基级配碎石掺水泥填料冻胀特性试验研究 |
4.1.1 试验内容和方法 |
4.1.2 掺0水泥级配碎石冻胀特性试验 |
4.1.3 掺5%、7%、10%水泥级配碎石冻胀特性试验 |
4.1.4 50次冻融循环及累积变形试验 |
4.1.5 级配碎石掺水泥力学性能试验 |
4.2 路基A、B组填料冻胀特性试验研究 |
4.2.1 路基A、B组填料基本性能指标 |
4.2.2 试验仪器和方法 |
4.2.3 含水率与冻胀关系 |
4.2.4 细粒含量与冻胀关系 |
4.3 小结 |
第五章 抑制路基季节冻胀工程对策及工程效果监测分析 |
5.1 既有防冻胀措施效果综合分析 |
5.1.1 路基防冻胀措施 |
5.1.2 路基防冻胀措施具体设计 |
5.1.3 路基防冻胀措施效果 |
5.2 抑制路基冻胀工程对策研究 |
5.2.1 严寒地区高速铁路防冻胀补强措施研究 |
5.2.2 地表水下渗处理措施研究 |
5.2.3 路堑地段降低地下水方案研究 |
5.2.4 路基基床表层填料改性研究 |
5.2.5 保温改变冻结条件方案研究 |
5.3 抑制路基冻胀工程补强整治措施试验及工程初步效果 |
5.3.1 渗水盲沟降水措施及整治效果 |
5.3.2 封缝、盖缝措施及整治效果 |
5.3.3 局部保温、线间排水改造措施及整治效果 |
5.3.4 路基表面接缝防水封堵措施及整治效果 |
5.3.5 级配碎石掺水泥改性路基填料及整治效果 |
5.3.6 渗透式注浆改性路基填料及整治效果 |
5.4 小结 |
第六章 严寒地区高速铁路路基状态综合评价 |
6.1 路基变形的理论计算研究 |
6.1.1 考虑冻融作用引起路基变形的数值模拟方法 |
6.1.2 运营荷载作用下高速铁路路基变形计算模型 |
6.1.3 静载作用下路基冻结过程计算结果与分析 |
6.1.4 静载作用下路基融化过程计算结果与分析 |
6.1.5 动载作用下路基冻结过程计算结果与分析 |
6.1.6 动载作用下路基融化过程计算结果与分析 |
6.2 严寒地区高速铁路路基状态评估方法 |
6.2.1 严寒地区冻土路基工程稳定性评估要素 |
6.2.2 严寒地区高速铁路路基状态评估方法 |
6.3 小结 |
第七章 结论 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
在学期间完成的科研成果 |
致谢 |
四、多年冻土的工程分类(论文参考文献)
- [1]基于气候干燥度的青藏高原多年冻土区分类新方案[J]. 金会军,吕兰芝,何瑞霞,王绍令. 冰川冻土, 2014(05)
- [2]214国道沿线的多年冻土及其工程地质条件评价[J]. 陈继,冯子亮,盛煜,曹元兵,房建宏. 冰川冻土, 2014(04)
- [3]中国多年冻土制图:进展、挑战与机遇[J]. 冉有华,李新. 地球科学进展, 2019(10)
- [4]中俄原油管道(漠河—大庆段)地基土融沉稳定性评价研究[J]. 吉延峻,金会军,王国尚,张建民. 工程地质学报, 2010(02)
- [5]深季节性冻土地区高速铁路路基稳定性研究[D]. 张玉芝. 北京交通大学, 2015(09)
- [6]中俄石油管道多年冻土物理力学性质试验研究及温度场数值分析[D]. 冷毅飞. 吉林大学, 2011(10)
- [7]1949—2019年中国自然地理学与生存环境应用研究进展[J]. 陈发虎,吴绍洪,崔鹏,蔡运龙,张镱锂,尹云鹤,刘国彬,欧阳竹,马巍,杨林生,吴铎,雷加强,张国友,邹学勇,陈晓清,谈明洪,王训明,包安明,程维新,党小虎,韦炳干,王国梁,王五一,张兴权,刘晓晨,李生宇. 地理学报, 2020(09)
- [8]中国冻土力学研究50a回顾与展望[J]. 马巍,王大雁. 岩土工程学报, 2012(04)
- [9]青藏高原东部多年冻土区高速公路建设适应性对策研究[D]. 房建宏. 北京交通大学, 2017(12)
- [10]严寒地区高速铁路路基冻胀和工程对策研究[D]. 石刚强. 兰州大学, 2014(12)