寒旱區(qū)鹽漬土路基及凍土樁基礎的穩(wěn)定性問題研究.pdf

1、隨著我國西部大開發(fā)步伐的推進，越來越多的鐵路、公路等交通工程設施在西部地區(qū)興建，并逐步投入使用。如青藏鐵路的全線貫通并投入運營，就極大地方便了西藏地區(qū)與東部地區(qū)經濟文化的交流。與此同時，在青海等許多西部省市地區(qū)為了加速其地方經濟的發(fā)展，跟近西部大開發(fā)的步伐，有很多地方鐵路也陸續(xù)地修建，方便了地域性資源的開發(fā)和利用。然而由于西部特殊的地理位置和自然氣候條件，造就了諸如多年凍土、鹽漬土等不同于一般土體的特殊土體，給鐵路、公路等工程構筑物的建

2、設和安全使用帶來了一定的困難和不便。
　　在多年凍土區(qū)的鐵路修建過程中，為了保證鐵路的順利施工和安全運營，以保護凍土為原則的“以橋代路”旱橋結構形式在青減鐵路的設計修建中得到了大量應用。然而由于鉆孔灌注樁施工過程中的鉆孔摩擦熱、混凝土本身的水化熱和入模溫度等熱量的影響，不可避免地給樁周凍土帶來一定的熱擾動，這可能會導致樁基周圍的土體融化，從而使得樁基承載力下降，影響鐵路的施工進度和安全運營。本文結合多年凍土區(qū)某鐵路橋梁工程實例，考

3、慮實地水文地質條件、大氣溫度的變化、地基凍土初始溫度場和混凝土入模溫度的影響及相變效應，推導得出了混凝土水化熱在灌注樁內和地基凍土中的三維熱傳導方程，并給出了其初始和邊界條件。以此為基礎，建立凍土樁基地溫場有限元計算模型，分別對一種普通的低溫早強混凝土水化熱和一種新型的低水化熱低溫早強混凝土水化熱對地基凍土回凍過程的影響進行計算分析，結果得出兩者對地基凍土溫度場的影響規(guī)律基本是一致的。然而由于混凝土水化熱的不同，導致普通低溫早強混凝土樁

4、基周圍凍土開始回凍的時間略滯后于新型低水化熱低溫早強混凝土樁基的同位置處，且前者的回凍率亦小于后者，而這種差異在灌樁后5年時仍不能完全消除。研究表明使用新型的低水化熱低溫早強混凝土可以明顯縮短施工時間。
　　為了更有效地開發(fā)利用本地域內的鹽湖自然資源，促進地方經濟的快速發(fā)展，在青海省北霍布遜湖區(qū)進行了錫鐵山至北霍布遜地方鐵路的修建。然而由于寒旱鹽湖區(qū)的特殊工程地質條件，在北霍布遜湖區(qū)的鐵路路基的地基范圍內存在著大片表層覆蓋有鹽殼的

5、高含鹽飽和細砂土，這給該地區(qū)鐵路的建設帶來了一定的困難。為了總結高含鹽飽和細砂土路基的沉降變形規(guī)律，并在此基礎上對地基的處理效果進行分析評價，本文選取三參量H-K模型對試驗段路基模型的流變變形進行模擬分析，給出了三參量H-K模型的本構方程和蠕變方程。結合現場沉降觀測資料，利用ANSYS有限元軟件對高含鹽飽和細砂土路基模型工后沉降變形進行了計算，驗證了該地區(qū)地基處理的合理性。同時，結合室內凍脹量試驗和現場資料，對路基的季節(jié)性凍脹變形進了分