研究目的:高原、冻土和环境问题是青藏铁路建设的三大难题,其特殊性和复杂性在世界铁路史上独一无二。由于独特的环境和气候条件,导致青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的稳定性异常复杂并具有多变性。因此,为保证青藏铁路路基长期稳定和运营安全,应加强对多年冻土区斜坡路堤的系统研究。研究结论:多年冻土斜坡路堤的稳定性计算,不仅要参考普通斜坡分析的方法,也要考虑边坡失稳的时间因素;除此以外,还可以从填料的选取、铺设土工格栅、采用抗滑桩加固等方面提高多年冻土地区斜坡路堤的稳定性,通过本文研究希望能对今后的高原铁路建设及运营管理提供参考和借鉴。

通过分析目前青藏铁路多年冻土区斜坡路堤稳定性状况的本质特点,结合目前稳定性计算分析方法研究现状,切合实际地提出了从热学和力学两方面分别进行分析和计算,并综合评价斜坡路堤稳定性的方法。通过现场典型断面的计算分析可以看出:①对于热力学属性呈动态变化的斜坡路堤,分析其最不利状况可以得到符合实际的稳定性状况结果;②当斜坡路堤处于热学稳定状态时,其力学稳定性也可能呈现不稳定情况,所以需要从热、力学两方面共同分析其稳定性才能得到较为全面的符合现场实际的结论。此方法原理简单、结果明确,对于多年冻土区斜坡路堤在运营阶段的稳定性分析和评价具有重要的指导意义。

依据多年冻土区斜坡路堤稳定性本质特征,认为冻融交界面位置和形态的动态变化是引起斜坡路堤稳定性呈动态变化的重要原因.以热学稳定性分析得到的不同温度场分布状况来计算相应斜坡路堤的力学稳定性,从而建立起冻融交界面位置和形态与斜坡路堤稳定性的对应关系,分析并说明了其对应关系的物理意义,其结果较为符合现场实际情况.该结论对于评价多年冻土区斜坡路堤的稳定性具有非常重要的理论和实际意义.

在对青藏铁路运营期多年冻土区斜坡路堤稳定性进行分析研究的过程中发现,斜坡路堤的变形破坏失稳不仅发生在最大冻融界面以上的活动层土体内,而且,最大冻融界面以下一定范围内的塑性冻土的蠕变变形累积对斜坡路堤稳定性具有重要的影响作用。通过对已有研究成果和斜坡路堤变形破坏机理的理论分析,根据其变形的本质特点,说明了下变形边界的存在性、特点及其确定原则。结合现场实际,对典型斜坡路堤断面的水平位移监测数据进行分析验证。

通过对青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的稳定性状况调查发现,在运营期,低填方斜坡路堤为较易出现病害的路堤结构形式,且纵向裂缝为主要病害形式,直接影响到斜坡路堤的稳定.因此,就低填方斜坡路堤的变形破坏机理、影响因素以及其稳定性状况分析和评价等问题进行了研究,阐明了低填方斜坡路堤的内部作用机理.并通过现场典型工程断面的稳定性分析进行论证,对于运营期多年冻土区斜坡路堤工程的维修养护工作具有重要的应用价值.

研究目的:自青藏铁路开通运营以来,在多年冻土区已经出现了几处冻土斜坡路堤变形较大的情况。本文针对青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的稳定性进行了研究,希望能够为青藏铁路多年冻土区斜坡路堤的维护提供帮助。研究结论:青藏铁路的修筑改变了沿线多年冻土的生存条件和路基周围的水热环境,同时气温的年际变化和多年变化也影响着路基的工程状态。论文从青藏铁路多年冻土区斜坡路堤稳定的主要影响因素(如:水、地温、冻土类型、坡向和坡度)着手进行了分析,得出各影响因素对路基的不利影响。