我國高速鐵路事業(yè)發(fā)展迅猛,在季節(jié)冰凍區(qū)已有多條高速鐵路正在運營或建設,雖然高鐵與普通鐵路相比在技術(shù)上有了很大的進步,但每年還是會有凍害的發(fā)生,其中凍脹現(xiàn)象較為普遍。針對這一問題,相關(guān)學者進行了大量的研究,提出了許多的理論和對策,雖然問題一直在改善,但并未徹底解決。本文基于前人的研究資料,以哈（哈爾濱）牡（牡丹江）客專典型路段的路基填料為對象,進行室內(nèi)土體凍脹試驗,結(jié)合有限元分析方法,對哈牡客專鐵路路基的凍脹特性進行系統(tǒng)研究。1)對我國東北、華北、西北部季凍區(qū)路基凍害調(diào)查研究資料進行收集整理。調(diào)查表明路基凍脹是其典型病害形式,分析了凍脹發(fā)展規(guī)律、易發(fā)生部位及時間,從自然環(huán)境特征和人為因素等方面,分析歸納了影響鐵路路基凍脹的因素。2)以哈牡客專為依托,分析了該線路所在區(qū)域的氣溫、降水等氣候特征。選擇典型路段的路基填料,進行室內(nèi)試驗,得到了該填料的顆粒級配、顆粒密度、細粒土液塑限、最大干密度和最優(yōu)含水率等物理指標。采取大型直剪和壓縮試驗分析了填料的抗剪強度和壓縮性等力學性質(zhì)。填料在最優(yōu)含水率狀態(tài)下的抗剪強度小于天然狀態(tài)下的,兩種狀態(tài)下的內(nèi)摩擦角都較大,天然狀態(tài)下的內(nèi)摩擦角甚至超過了45o。填... 

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 路基凍脹機理研究
        1.2.2 路基凍脹影響因素
        1.2.3 研究現(xiàn)狀分析
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究技術(shù)路線
第二章 季節(jié)冰凍地區(qū)鐵路路基凍害調(diào)查與分析
    2.1 典型季節(jié)冰凍地區(qū)鐵路凍害的分析與整理
        2.1.1 東北地區(qū)鐵路路基凍害調(diào)查
        2.1.2 華北地區(qū)鐵路路基凍害調(diào)查
        2.1.3 西北地區(qū)鐵路路基凍害調(diào)查
    2.2 季節(jié)冰凍地區(qū)鐵路路基凍害特征
    2.3 影響路基凍脹的因素
        2.3.1 影響路基凍脹的自然因素
        2.3.2 影響路基凍脹的人為因素
    2.4 本章小結(jié)
第三章 哈牡客專區(qū)域自然環(huán)境特征與路基填料的工程特性
    3.1 哈爾濱至牡丹江客運專線區(qū)域自然環(huán)境特征
        3.1.1 地形地貌
        3.1.2 氣候條件
    3.2 填料的物理特性
        3.2.1 填料的含水率
        3.2.2 填料的顆粒分析
        3.2.3 填料中細粒土的液塑限
        3.2.4 顆粒密度試驗
        3.2.5 超粒徑的處理方法
        3.2.6 填料的最大干密度和最優(yōu)含水率
        3.2.7 細顆粒含量對填料擊實特性的影響
    3.3 填料的力學特性
        3.3.1 填料抗剪強度試驗研究
        3.3.2 填料的壓縮性研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高緯度嚴寒地區(qū)粗粒土填料凍脹特性分析
    4.1 凍脹試驗裝置
    4.2 試件的制備
    4.3 封閉系統(tǒng)條件下填料的凍脹特性試驗
        4.3.1 試驗方案
        4.3.2 試驗過程及監(jiān)測
        4.3.3 試驗結(jié)果與分析
    4.4 開放系統(tǒng)條件下填料的凍脹特性試驗
        4.4.1 試驗方案
        4.4.2 試驗過程及監(jiān)測
        4.4.3 試驗結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 典型路基溫度場及凍脹變形的數(shù)值模擬
    5.1 溫度場和變形場的控制方程
        5.1.1 伴有相變的路基非穩(wěn)態(tài)溫度場的控制方程
        5.1.2 應力和變形的基本方程
    5.2 模型的建立
        5.2.1 基本假定
        5.2.2 計算模型
        5.2.3 網(wǎng)格劃分
        5.2.4 模型參數(shù)
        5.2.5 邊界條件
    5.3 模擬結(jié)果與分析
        5.3.1 路基溫度場模擬結(jié)果與分析
        5.3.2 路基變形場模擬結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
主要結(jié)論與建議
    主要研究結(jié)論
    不足與建議
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]保溫板在內(nèi)蒙多年凍土區(qū)道路工程中的應用[J]. 張寶龍,范文.  地質(zhì)力學學報. 2018(05)
[2]哈大高鐵路基面凍脹變形特征及工程意義[J]. 李先明,牛富俊,劉華,李安原,牛永紅,許健,林戰(zhàn)舉.  冰川凍土. 2018(01)
[3]高速鐵路路基填料中細顆粒分布特征及其對凍脹的影響[J]. 趙國堂,蔣金洋,崔穎輝,胡翔宇,蔡德鉤.  鐵道學報. 2017(10)
[4]高速鐵路路基粗粒土凍脹機理探析[J]. 杜曉燕,張千里,孔郁斐,陳川.  地下空間與工程學報. 2016(S1)
[5]哈大客專路基凍脹變形特征及防治措施[J]. 趙富軍.  鐵道建筑. 2016(09)
[6]蘭新客運專線浩門區(qū)間路基溫度、水分及凍脹變形特征[J]. 牛富俊,林戰(zhàn)舉,吳旭陽,商允虎,李肖倫,邵珠杰.  冰川凍土. 2016(04)
[7]吉琿客運專線路基凍脹變形及影響因素分析[J]. 黃新文,崔俊杰,易菊香.  鐵道標準設計. 2015(08)
[8]高速鐵路滲透性基床防凍脹結(jié)構(gòu)研究[J]. 閆宏業(yè),趙國堂,蔡德鉤,王仲錦,張千里,姚建平.  鐵道建筑. 2015(05)
[9]高寒地區(qū)高速鐵路路基凍深試驗研究[J]. 閆宏業(yè),蔡德鉤,楊國濤,姚建平,葉陽升,張千里.  中國鐵道科學. 2015(03)
[10]高速鐵路路基填料凍脹試驗研究[J]. 冷景巖,付新平,楊軍杰.  冰川凍土. 2015(02)

博士論文
[1]寒區(qū)高鐵路基粗顆粒填料凍脹變形與強度研究[D]. 王青志.北京交通大學 2017
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[3]多年凍土地區(qū)路基計算原理及臨界高度研究[D]. 王鐵行.長安大學 2001

碩士論文
[1]建筑垃圾路堤填料一維壓縮及蠕變試驗研究[D]. 劉陽.長安大學 2018
[2]坡積體填料剪切特性研究及其邊坡穩(wěn)定性分析[D]. 肖亞軍.長安大學 2018
[3]高山多年凍土地區(qū)路基凍脹融沉機理及穩(wěn)定性評價[D]. 朱鳳杰.長安大學 2017
[4]濱綏線哈牡段路基凍脹特點及其應對措施研究[D]. 康慶濤.中國鐵道科學研究院 2016
[5]大準鐵路路基病害特征及處治新技術(shù)研究[D]. 范磊.西南交通大學 2016
[6]哈齊客專路基溫度場及保溫措施數(shù)值模擬分析[D]. 程佳.石家莊鐵道大學 2016
[7]附面層參數(shù)標定及凍土路基水熱穩(wěn)定數(shù)值模擬方法初探[D]. 白青波.北京交通大學 2016
[8]哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場監(jiān)測分析[D]. 李燕杰.石家莊鐵道大學 2015
[9]深季節(jié)性凍土區(qū)鐵路路基水熱力耦合分析[D]. 邢寶亮.石家莊鐵道大學 2015
[10]高速鐵路粗顆粒改性土填料凍脹特性研究[D]. 金蘭.中國鐵道科學研究院 2015



本文編號：3711334