哈牡客專鐵路路基凍脹特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-06 07:20
我國(guó)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(yùn)營(yíng)或建設(shè),雖然高鐵與普通鐵路相比在技術(shù)上有了很大的進(jìn)步,但每年還是會(huì)有凍害的發(fā)生,其中凍脹現(xiàn)象較為普遍。針對(duì)這一問題,相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究,提出了許多的理論和對(duì)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(duì)象,進(jìn)行室內(nèi)土體凍脹試驗(yàn),結(jié)合有限元分析方法,對(duì)哈牡客專鐵路路基的凍脹特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。1)對(duì)我國(guó)東北、華北、西北部季凍區(qū)路基凍害調(diào)查研究資料進(jìn)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(shí)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(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn),得到了該填料的顆粒級(jí)配、顆粒密度、細(xì)粒土液塑限、最大干密度和最優(yōu)含水率等物理指標(biāo)。采取大型直剪和壓縮試驗(yàn)分析了填料的抗剪強(qiáng)度和壓縮性等力學(xué)性質(zhì)。填料在最優(yōu)含水率狀態(tài)下的抗剪強(qiáng)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(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 路基凍脹機(jī)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?jī)?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(yùn)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(xì)粒土的液塑限
3.2.4 顆粒密度試驗(yàn)
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(xì)顆粒含量對(duì)填料擊實(shí)特性的影響
3.3 填料的力學(xué)特性
3.3.1 填料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)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(yán)寒地區(qū)粗粒土填料凍脹特性分析
4.1 凍脹試驗(yàn)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(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)方案
4.3.2 試驗(yàn)過程及監(jiān)測(cè)
4.3.3 試驗(yàn)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(yàn)
4.4.1 試驗(yàn)方案
4.4.2 試驗(yàn)過程及監(jiān)測(cè)
4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 典型路基溫度場(chǎng)及凍脹變形的數(shù)值模擬
5.1 溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)的控制方程
5.1.1 伴有相變的路基非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的控制方程
5.1.2 應(yīng)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(jì)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(chǎng)模擬結(jié)果與分析
5.3.2 路基變形場(chǎng)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(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
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(yīng)用[J]. 張寶龍,范文. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 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(xì)顆粒分布特征及其對(duì)凍脹的影響[J]. 趙國(guó)堂,蔣金洋,崔穎輝,胡翔宇,蔡德鉤. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]高速鐵路路基粗粒土凍脹機(jī)理探析[J]. 杜曉燕,張千里,孔郁斐,陳川. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 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(yùn)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 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(guó)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(yàn)研究[J]. 閆宏業(yè),蔡德鉤,楊國(guó)濤,姚建平,葉陽升,張千里. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2015(03)
[10]高速鐵路路基填料凍脹試驗(yàn)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(qiáng)度研究[D]. 王青志.北京交通大學(xué) 2017
[2]嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹和工程對(duì)策研究[D]. 石剛強(qiáng).蘭州大學(xué) 2014
[3]多年凍土地區(qū)路基計(jì)算原理及臨界高度研究[D]. 王鐵行.長(zhǎng)安大學(xué) 2001
碩士論文
[1]建筑垃圾路堤填料一維壓縮及蠕變?cè)囼?yàn)研究[D]. 劉陽.長(zhǎng)安大學(xué) 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(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]高山多年凍土地區(qū)路基凍脹融沉機(jī)理及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[D]. 朱鳳杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[4]濱綏線哈牡段路基凍脹特點(diǎn)及其應(yīng)對(duì)措施研究[D]. 康慶濤.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2016
[5]大準(zhǔn)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(xué) 2016
[6]哈齊客專路基溫度場(chǎng)及保溫措施數(shù)值模擬分析[D]. 程佳.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[7]附面層參數(shù)標(biāo)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(xué) 2016
[8]哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析[D]. 李燕杰.石家莊鐵道大學(xué) 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(xué) 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(guó)鐵道科學(xué)研究院 2015
本文編號(hào):3711334
【文章頁數(shù)】:98 頁
【學(xué)位級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 路基凍脹機(jī)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?jī)?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(yùn)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(xì)粒土的液塑限
3.2.4 顆粒密度試驗(yàn)
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(xì)顆粒含量對(duì)填料擊實(shí)特性的影響
3.3 填料的力學(xué)特性
3.3.1 填料抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)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(yán)寒地區(qū)粗粒土填料凍脹特性分析
4.1 凍脹試驗(yàn)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(yàn)
4.3.1 試驗(yàn)方案
4.3.2 試驗(yàn)過程及監(jiān)測(cè)
4.3.3 試驗(yàn)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(yàn)
4.4.1 試驗(yàn)方案
4.4.2 試驗(yàn)過程及監(jiān)測(cè)
4.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 典型路基溫度場(chǎng)及凍脹變形的數(shù)值模擬
5.1 溫度場(chǎng)和變形場(chǎng)的控制方程
5.1.1 伴有相變的路基非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)的控制方程
5.1.2 應(yīng)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(jì)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(chǎng)模擬結(jié)果與分析
5.3.2 路基變形場(chǎng)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(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
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(yīng)用[J]. 張寶龍,范文. 地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào). 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(xì)顆粒分布特征及其對(duì)凍脹的影響[J]. 趙國(guó)堂,蔣金洋,崔穎輝,胡翔宇,蔡德鉤. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]高速鐵路路基粗粒土凍脹機(jī)理探析[J]. 杜曉燕,張千里,孔郁斐,陳川. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 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(yùn)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì). 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(guó)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(yàn)研究[J]. 閆宏業(yè),蔡德鉤,楊國(guó)濤,姚建平,葉陽升,張千里. 中國(guó)鐵道科學(xué). 2015(03)
[10]高速鐵路路基填料凍脹試驗(yàn)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(qiáng)度研究[D]. 王青志.北京交通大學(xué) 2017
[2]嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路路基凍脹和工程對(duì)策研究[D]. 石剛強(qiáng).蘭州大學(xué) 2014
[3]多年凍土地區(qū)路基計(jì)算原理及臨界高度研究[D]. 王鐵行.長(zhǎng)安大學(xué) 2001
碩士論文
[1]建筑垃圾路堤填料一維壓縮及蠕變?cè)囼?yàn)研究[D]. 劉陽.長(zhǎng)安大學(xué) 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(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]高山多年凍土地區(qū)路基凍脹融沉機(jī)理及穩(wěn)定性評(píng)價(jià)[D]. 朱鳳杰.長(zhǎng)安大學(xué) 2017
[4]濱綏線哈牡段路基凍脹特點(diǎn)及其應(yīng)對(duì)措施研究[D]. 康慶濤.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院 2016
[5]大準(zhǔn)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(xué) 2016
[6]哈齊客專路基溫度場(chǎng)及保溫措施數(shù)值模擬分析[D]. 程佳.石家莊鐵道大學(xué) 2016
[7]附面層參數(shù)標(biāo)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(xué) 2016
[8]哈齊客專路基凍脹融沉現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)分析[D]. 李燕杰.石家莊鐵道大學(xué) 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(xué) 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(guó)鐵道科學(xué)研究院 2015
本文編號(hào):3711334
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3711334.html
最近更新
教材專著