多年凍土熱管路基的熱穩(wěn)定性分析及病害防治.pdf

1、青藏鐵路建成后必須采用有效的措施來應對在全球氣溫升高條件下大片多年凍土的退化造成的路基融沉病害，從而保證線路運營的安全。熱管作為有效地提高凍土路基熱穩(wěn)定性的一種主動保護方案在青藏鐵路線上已廣泛應用，但路基的現(xiàn)場調(diào)查表明：路基接近東西走向時，其陰陽坡的溫度差異導致其陽坡半體側(cè)普遍存在著縱向融沉斷裂現(xiàn)象，這將給青藏鐵路建成后的安全運營帶來極大的隱患。 本文綜述了熱管技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并就熱管技術(shù)應用于多年凍土路基的理論研究及工程應用做

2、了敘述，同時結(jié)合風火山地段的實際地質(zhì)和氣候條件建立了解決熱管路基問題的相變傳熱模型；探求了多年凍土路基引起縱向融沉斷裂病害的兩大根本原因，提出了直插式熱管路基抬升人為上限的可行性及其調(diào)控融化盤不對稱縮小的局限性；研究確定了斜插式熱管路基熱管的合理斜插角度及斜插式熱管凍土路基實際應用中仍然存在的不足，并由此最終提出合理角度斜插式熱管加EPS保溫板組成復合熱管路基結(jié)構(gòu)的解決措施。 結(jié)果表明：直插式熱管路基出現(xiàn)縱向裂縫的原因在于路基內(nèi)

3、部存在著融化盤的非對稱縮小過程；探求得出了熱管傾斜埋設的最佳傾角值為45°，但與直插式熱管相比，斜插式熱管并不能顯著改善融化盤的的不對稱縮小過程，它只能縮短融化盤出現(xiàn)的時間；此外，45°斜插式熱管加EPS保溫板組成的復合熱管路基能顯著提高人為凍土上限、減小融化盤的面積及存在時間、較好的調(diào)控融化盤的對稱性從而減少路基體內(nèi)縱向斷裂融沉病害的出現(xiàn)幾率。 本文研究結(jié)果對于青藏鐵路受陰陽坡溫度差異影響明顯的地段建成后在運營過程當中出現(xiàn)融沉