川藏铁路块碎石填料护坡路基降温效果分析

川藏铁路中最常见的路基形式为块碎石路基。为了研究不同粒径填料护坡路基对降温效果的影响,文章选用块石和碎石填料两种护坡路基并与普通路基进行对比研究。研究表明,对于浅层冻土区域阴阳坡效应的弱化,碎石护坡路基低于块石护坡路基。对于温度分布对称性而言,碎石护坡路基高于块石护坡路基。从冻土土体地温变化和热状态来看,浅层路基表现为放热状态,深层路基则表现为吸热状态,碎石护坡路基温度变化最为显著。研究结果可为高海拔冻土地区的道路工程建设提供理论依据。

风积沙对青藏铁路块碎石路基降温效果的影响

风沙危害正在威胁着青藏铁路的安全营运.通过数值方法研究了风积沙填堵和覆盖青藏铁路块碎石路基后,块碎石层降温机理以及降温效果的变化特征.结果表明:开放条件下块石路基具有较强的强迫对流效应;风积沙填堵后,块碎石层降温效果减弱.封闭条件下,冷季路基坡脚处自然对流较强,冻土上限抬升;路基内部自然对流较弱,由于路基填土作用,路基中心处冻土上限抬升较大,但随时间增长而降低;沙层覆盖后,块碎石层降温效果减弱,路基下部冻土上限下降.在气候变暖背景条件下,封闭块碎石层自然对流减弱,冻土上限下降,不利于冻土路基的热稳定.因此,建议对沙害路段的块碎石路基采取补强措施.

高填方块碎石夯实地基变形的研究

依据贵州X机场、云南Y机场变形监测的数据 ,采用公式试算、沉降数理统计、二维和三维模型的数值模拟方法进行了高填方块碎石夯实地基变形分析 ,并提出了实用的估算公式。

多年冻土区宽幅公路路基降温效果研究——一种L型热管-块碎石护坡复合路基

为维护多年冻土区宽幅高等级公路的热稳定性及保护下伏冻土,提出了一种L型热管–块碎石护坡保温板复合路基。为研究这种新型路基的降温效果,进行了室内模型试验,试验结果初步证明了这种路基的有效降温能力。为研究这种新型路基的长期效果,采用相关理论,结合室内模型试验的结果,依据青藏高原多年冻土区宽幅高等级公路的气温和地质条件,利用数值方法对有无L型热管的块碎石护坡保温板复合路基的温度特征进行了分析和比较。结果表明:在年平均气温为-4.0℃的青藏高原多年冻土区,考虑未来50 a气温上升2.6℃的条件下,新的复合路基能够从整体上有效降低路基下土体的温度,确保高温多年冻土区宽幅高等级公路路基的热稳定性。

封闭块碎石层最佳降温粒径的室内试验研究

对不同粒径块碎石层在封闭条件下的降温效果进行了系列室内试验研究, 试验中块碎石层厚度为1.3 m, 采用的4种块碎石平均粒径分别为8.3 cm、14.8 cm、22.1 cm和27.1 cm . 结果表明： 在顶部温度（平均温度为正）周期波动条件下, 4种粒径块碎石层均有一定的降温效果, 但平均粒径为22.1 cm的块碎石层降温效果最好. 经综合分析确定, 封闭块碎石层在本试验条件下的最优降温粒径范围为20～30 cm. 在全球升温与人类工程活动的背景下, 即使路基表面平均温度升为正, 只要合理利用块碎石层的降温特性, 就可以达到有效保护其下部多年冻土的目的.

高填方块碎石夯实地基变形三维数值模型

根据场区的工程地质条件和高填方资料建立地质模型,运用现场试验所获得的参数和3DFLAC程序对高填方块碎石夯实地基的变形进行数值模拟,分析地基沉降和侧向变形及可能发生剪切破坏的位置,模拟和分析结果与实际基本一致。

青藏铁路开放边界块碎石类路基速度场和温度场特征非线性分析

针对青藏高原多风的特点及其气温和地质条件,在考虑全球变暖的条件下,研究青藏铁路开放块碎石夹层路基和开放块碎石护坡路基的速度场及其在未来50年的温度场变化特征。结果表明,在外界风的作用下,两种块碎石路基的道砟层和块碎石层内的对流换热方式以强迫对流为主;在年平均气温为-4.0℃,考虑未来50年青藏高原气温升高2.2℃条件下,这两种路基结构均能不同程度地抵消气候变暖和铁路建设所带来的负面影响,对其下部多年冻土起积极保护作用,但开放块碎石夹层路基的降温效果好于开放块碎石护坡路基,而且还发现在铁路运营50年后开放块碎石护坡路基内部将出现终年融化夹层,这一问题应引起设计与施工部门的重视,以采取相应的措施来维护这种冻土路基的多年稳定。

冰碛层中架空块碎石成因及处理分析

以西部某重大工程为例,在详实现场调查和试验基础上,研究了冰碛层中架空块碎石发育机理、发展趋势、结构特征、工程特性及其对工程建设不良影响,提出了处理措施建议,对同类地基研究具有重要的参考意义。

块碎石夹层结构冻土路基温度分布数值分析

为研究青藏铁路普通道碴路基和本文提出的块碎石夹层路基的温度场分布,本文将铁路道碴和块碎石夹层的对流换热简化为多孔介质的热传导问题,根据多孔介质中流体热对流的连续性方程、动量方程和能量方程,应用伽辽金法导出了多孔介质对流换热的有限元公式,并对普通道碴路基和抛石路基在未来50年的十月份温度场进行数值分析与比较。计算结果表明:在普通道碴路基中,路基下冻土的温度升高和退化,路基阴阳坡下温度的不对称性极为发育,阳坡有明显贯穿路基高温区且坡脚高温聚集,其路基结构很难保持路基及冻土的稳定性和路基的温度对称性性;而在块碎石夹层路基中,路基下冻土上限缓慢抬升且冻土地温保持良好的对称性,阴阳坡下路基温度差异较小且对称分布,坡脚没有温度聚集现象,其路基温度分布有利于保持路基及冻土的稳定性,同时说明了块碎石路基具有良好的调节路基温度的能力。

青藏铁路块碎石护坡路基降温效果分析

块碎石路基是青藏铁路中常见的主动冷却路基形式。为了验证该工程措施的有效性,有必要对其长期降温效果进行研究。基于青藏铁路北麓河非正线试验段10 a地温监测数据,对比分析了封闭块石护坡、块石护坡加厚、碎石护坡路基对下部多年冻土的降温效果。研究结果表明,在工程活动和气温变化影响下,三种护坡路基的降温过程存在快速降温、稳定降温、降温减弱三个阶段,其中以碎石护坡路基的降温效果表现最佳。从观测期内的路基下部地温变化和热状态来看,三种路基中心下部原多年冻土上限附近降温速率分别为0.39、0.45、0.47℃/10 a。相较于封闭块石护坡路基,块石护坡加厚、碎石护坡路基下部土体地温分布具有较好的对称性。然而,块碎石护坡路基仅在路基下部5.0 m深度范围内存在降温效果,难以保证深层多年冻土的稳定。

强夯处理块碎石料高填方质量检测技术研究

对强夯法处理块碎石混合料高填方地基工程质量检测技术进行了较系统的研究,认为处理的质量主要取决于填料的密实性和均匀性;填料变形特征对整体把握填方的稳定及施工质量控制有重要的意义。围绕这两点在贵州某机场、贵州某电厂和云南某机场三个项目质量检测中开展了一系列的常规及快速、无损检测,并对结果进行分析,建立了不同检测参数回归模型,采用统计方法检验了参数的显著性和模型的有效性。通过检测和变形监测相结合可确保该类地基的工程质量。在实践的基础上提出了强夯法处理块碎石高填方地基工程质量测评体系的建议。

地铁隧道穿越块碎石土填方地带施工对策研究

隧道开挖穿越块、碎石土填方地带是山地城市地铁隧道施工的一大技术难题,其中控制地表沉降和变形、减小对既有建筑物的影响意义重大。以重庆地铁三号线一段复杂地质段隧道开挖为例,针对开挖过程中出现地表路面沉降过大、构筑物开裂等问题,结合监测结果进行分析,在有限元分析计算的基础上,提出超前小导管注浆加固、中壁法施工以及控制开挖速度、及时支护等技术措施,确保围岩稳定、控制地表沉降和变形。采用改进技术措施后的监测结果显示,拱顶下沉和收敛值显著减小,地表沉降得到有效控制。说明改进后的施工技术措施达到了有效控制沉降、变形的目的。本文的施工方案研究可为类似工程提供参考。

块碎石在冻土道路工程中的应用与研究

在我国冻土分布十分广泛,这些冻土区域的许多道路由于全球气候变暖经常发生严重病害,影响交通安全。为解决这一问题,块碎石作为一种建筑材料在冻土道路路基工程中得到大量应用,取得了很好的工程效果,有效保护了路基下部的冻土,确保了道路的多年稳定。目前,对于块碎石保护冻土的作用、机理等已进行了大量的试验和理论研究,本文主要针对取得的研究成果做一归纳总结,以期能为今后的研究提供参考和帮助。

块碎石层几何参数对其自然对流降温效应影响的数值研究

块碎石层作为一种高渗透率的多孔介质,经常应用于寒区道路的护坡工程中,用于保护其下部多年冻土,提高道路的稳定性.本文为提高和优化寒区道路工程中块碎石护坡的降温能力,基于多孔介质中流体热对流理论,根据野外块碎石护坡的实际几何尺寸及热边界条件等因素,采用稳态模型对厚度为1.0m,底顶温差为10℃,不同倾斜角度、不同长厚比等几何条件的块碎石层中对流模式及降温效果进行了数值研究.结果表明:在本计算条件下,无论在何种倾斜角度及长厚比条件下,由于块碎石层内部空气自然对流的存在均可提高其等效导热系数,使其具有热半导体特性,但内部的对流模式会随着倾斜角度的变化而发生改变,对流环数随着其倾斜角度的增大而减少,当对流环由多个转变为单个时,对应的Nu数最小,降温效果最差,此时对应的倾斜角度为块碎石层最差降温倾斜角度.并且,该最差降温倾斜角度随着其长厚比的增大而增大,最终大致趋近于32°,与野外一般块碎石护坡的倾斜角度33.7°十分接近.因此,当野外块碎石护坡路基高度较大,即块碎石护坡长厚比过大时,应采取必要措施来提高块碎石护坡的降温能力,本文在这方面也进行了必要的研究和讨论,以期为寒区块碎石护坡路基的设计与维护提供一些科学参考.

块碎石强度非线性对山区高填方边坡稳定性的影响

边坡稳定分析结果的可靠性很大程度上取决于抗剪强度指标的正确选择,这一点对山区高填方边坡的稳定分析尤为重要。广泛应用于山区高边坡的块碎石填料,其强度具有明显的非线性,只有采用非线性指标进行分析才能较好反映边坡真实的安全状态。通过对数形式的非线性强度准则在极限平衡条分法中的应用,讨论线性强度与非线性强度指标对应的计算结果差异,指出采用线性强度指标计算高边坡稳定时,强度指标的选取应当考虑边坡的应力水平,且不应采用无黏聚力的线性强度。

开放条件下粒径对块石和碎石护坡降温效果影响的试验研究

对开放条件下,粒径对块、碎石护坡降温效果的影响进行了一系列试验研究,试验中选择的粒径范围为:6～8、14～16、21～23、28～30 cm。结果表明:迎风与背风两种条件下,4种粒径块、碎石护坡均具有较好的降温效果,均可在第2个试验周期将其下部土坡表面平均温度迅速降至0℃以下,有效地对其下部土体进行降温。在迎风条件下,粒径在6～30 cm内,块、碎石护坡降温效果随粒径的增大而加强;背风条件下,块、碎石护坡降温效果在粒径为21～23 cm时最好。在外界气温等同的条件下,块、碎石护坡底部温度周期变化幅值主要受到迎风与背风条件的影响,块、碎石粒径的作用并不十分明显,即在迎风条件下,块、碎石护坡底部温度变化幅值远大于背风条件,并且每个试验周期中迎风护坡底部的正温高于背风护坡,且维持时间较长,这将不利于冻土路基的稳定。

块(碎)石填土地基强夯工程质量检测与评价方法

本文主要对块(碎)石填土强夯工程质量的检测与评价方法进行了分析,讨论确定针对碎石填土强夯地基的可行的检测方法。

强夯技术在新老堤防施工中的应用

强夯法适用于各种土壤类型,包括砂土、粉土、黏土、黄土和人工填土等。尤其对于难以通过常规方法加固的大块碎石和杂填土,强夯法表现出优秀的加固效果。在河道堤防复堤加宽加高工程中,强夯技术起到了至关重要的作用。该技术利用重力的原理,对地基进行加固,提升路基的承载力。通过实施夯实法,可以有效压实堤防道路,满足道路的使用需求和防汛要求。需要注意的是,强夯技术的操作要求严格,包括点夯、满夯等多个施工环节,需要经验丰富的施工队伍来确保工程质量和安全。

某公路开挖土质边坡降雨致灾机理数值模拟研究

该文以大渡河上游某公路工程区一处降雨滑坡灾害为例,在进行灾后精细化调查的基础上,恢复边坡原始地形,采用数值模拟技术对开挖边坡渗流场与稳定性进行模拟计算,并阐明该滑坡在强降雨条件下的成灾机理。研究表明:该滑坡属于小型牵引式土质滑坡,沿基覆界面发生滑动,并由开挖临空面剪出。在强降雨作用下,原始斜坡渗流场变化显著,在坡表局部形成暂态饱和区,自重势能下孔隙水向坡脚汇集,也促使开挖坡脚处形成饱和区,而基覆界面附近形成的滞水带有助于坡体的蠕滑变形。随着强降雨的持续影响,块碎石土由非饱和逐渐发展至饱和状态,孔隙水的润滑、软化导致其力学强度衰减,加之工程开挖后抗滑段的缺失,最终坡体在自重作用下发生失稳破坏。这类降雨型滑坡在工程建设中极为常见,工程开挖后未处置或处置方式不恰当均可能会形成孕灾条件,通过对该案例的研究可为相似工程建设提供参考。

某高速公路碎石土深挖边坡裂缝成因及其处治方案

基于高速公路边坡施工的重要性,结合工程实际情况,对某高速公路一处碎石土深挖方边坡的滑塌及裂缝产生的原因进行了详细地分析,并且最终通过计算确定抗滑桩处治方案。望能为此类边坡的处治提供参考。