青藏铁路路基通风与填料改良试验研究中国科学院寒区旱区环境与.pptx

青藏铁路路基通风与填料改良试验研究青藏铁路路基通风与填料改良试验研究研究内容研究内容u路基填料分选重组试验填料级配分选重组，铺设塑料排水板u通风路基试验1.普通通风管2.透壁通风管u综合处治方式试验透壁通风管+级配分选重组+塑料排水板u普通路基对比试验u青藏铁路冻土测试系统开发第1页/共28页试验场地布置试验场地布置DK1140+970DK1140+985第2页/共28页路基填料分选重组路基填料分选重组u填料含水量7%10%u蛙式打夯机夯击6遍u压实度87%以上u路基基底填筑40cm后铺设塑料排水板，排水板条间距不超过2cm。第3页/共28页通风路基试验通风路基试验第4页/共28页铺铺设设完完毕毕填填料料回回填填初初具具规规模模修修整整夯夯实实第5页/共28页综合处治综合处治 透壁通风管+级配分选重组+塑料排水板第6页/共28页青藏铁路冻土测试系统开发青藏铁路冻土测试系统开发第7页/共28页测试设备钻孔测试设备钻孔第8页/共28页第9页/共28页热敏电阻测点布置多点位移计和青藏铁路测试系统测点布置第10页/共28页试验设备埋设试验设备埋设第11页/共28页安装调试安装调试第12页/共28页后期监测后期监测第13页/共28页时间位移测点读数123456789-1416.00 33.86 29.51 14.16 11.80 15.36 19.83 8.72 9-1515.97 33.86 30.09 14.68 11.63 14.91 19.77 8.68 9-1616.25 33.69 30.16 14.53 11.14 14.70 19.53 8.62 9-1716.18 33.21 29.31 14.37 11.29 14.15 19.35 8.34 9-1815.63 33.04 29.34 14.50 10.87 14.40 18.87 8.27 9-1915.63 32.93 29.07 14.33 10.77 14.33 18.91 8.27 9-2015.08 32.42 28.59 14.92 10.53 13.61 18.78 8.20 9-2115.19 32.11 28.11 14.33 10.02 13.09 18.57 8.14 9-2214.88 31.66 27.08 13.99 9.75 13.34 18.50 8.57 9-2314.57 31.88 27.08 13.68 9.30 12.82 17.92 8.45 9-2414.19 31.43 27.09 13.92 9.13 12.65 17.85 8.45 9-2514.64 31.81 27.19 14.37 9.34 12.89 18.23 8.45 9-2613.85 30.60 26.23 13.82 8.90 12.48 17.75 8.38 9-2713.75 30.82 26.23 13.71 8.65 12.31 17.68 8.41 青藏铁路路基通风与填料改良试验研究青藏铁路路基通风与填料改良试验研究测试数据测试数据第14页/共28页时间时间测点累积变形(mm)1 12 23 34 45 56 67 78 89-140.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 9-150.010 0.000-0.193-0.173 0.057 0.150 0.020 0.013 9-16-0.083 0.057-0.217-0.123 0.220 0.220 0.100 0.033 9-17-0.060 0.217 0.067-0.070 0.170 0.403 0.160 0.127 9-180.123 0.273 0.057-0.113 0.310 0.320 0.320 0.150 9-190.123 0.310 0.147-0.057 0.343 0.343 0.307 0.150 9-200.307 0.480 0.307-0.253 0.423 0.583 0.350 0.173 9-210.270 0.583 0.467-0.057 0.593 0.757 0.420 0.193 9-220.373 0.733 0.810 0.057 0.683 0.673 0.443 0.050 9-230.477 0.660 0.810 0.160 0.833 0.847 0.637 0.090 9-240.603 0.810 0.807 0.080 0.890 0.903 0.660 0.090 9-250.453 0.683 0.773-0.070 0.820 0.823 0.533 0.090 9-260.717 1.087 1.093 0.113 0.967 0.960 0.693 0.113 9-2713.75 30.82 26.23 13.71 8.65 12.31 17.68 8.41 第15页/共28页青藏铁路时间位移关系曲线第16页/共28页青藏铁路路基通风与填料改良试验研究青藏铁路路基通风与填料改良试验研究测试数据测试数据探头深度(m)热敏电阻所侧温度普通通风管透壁通风管综合处治段粒径分选普通路基天然草皮1.21.23.521 3.521 5.063 5.063 0.80.85.291 5.291 4.677 4.677 4.030 4.030 5.103 5.103 5.550 5.550 0.40.43.371 3.371 4.063 4.063 0 04.083 4.083 3.378 3.378 2.649 2.649 3.188 3.188 3.538 3.538-0.5-0.51.546 1.546 1.418 1.418 5.172 5.172-1-11.705 1.705 1.389 1.389 0.372 0.372 0.668 0.668 0.335 0.335 4.630 4.630-1.5-1.5-0.0470.047 -0.081-0.081 3.196 3.196-2-2-0.091-0.091-0.138-0.138-0.202-0.202-0.207-0.207-0.235-0.235 1.239 1.239-2.5-2.5-0.344-0.344-0.308-0.308-0.228-0.228-3-3-0.424-0.424-0.423-0.423-0.437-0.437-0.353-0.353-0.390-0.390-0.473-0.473-4-4-0.597-0.597-0.554-0.554-0.550-0.550-0.484-0.484-0.518-0.518-0.677-0.677-6-6-0.782-0.782-0.722-0.722-0.693-0.693-0.667-0.667-0.650-0.650-0.828-0.828 2003年年9月月8日上午测试结果日上午测试结果第17页/共28页青藏铁路路基通风与填料改良试验研究青藏铁路路基通风与填料改良试验研究测试数据测试数据探头深度(m)热敏电阻所侧温度普通通风管透壁通风管综合处治段粒径分选普通路基天然草皮1.21.26.239 6.239 4.746 4.746 0.80.85.370 5.370 4.444 4.444 3.917 3.917 4.467 4.467 5.216 5.216 0.40.43.324 3.324 3.612 3.612 0 04.203 4.203 3.278 3.278 2.721 2.721 3.065 3.065 3.671 3.671-0.5-0.51.680 1.680 1.631 1.631 4.125 4.125-1-11.878 1.878 1.471 1.471 0.643 0.643 0.994 0.994 0.804 0.804 3.801 3.801-1.5-1.50.008 0.008-0.020-0.020 2.917 2.917-2-20.080 0.080-0.032-0.032-0.188-0.188-0.189-0.189-0.196-0.196 1.557 1.557-2.5-2.5-0.338-0.338-0.318-0.318 0.031 0.031-3-3-0.407-0.407-0.407-0.407-0.437-0.437-0.412-0.412-0.378-0.378-0.378-0.378-4-4-0.612-0.612-0.576-0.576-0.570-0.570-0.539-0.539-0.520-0.520-0.651-0.651-6-6-0.787-0.787-0.744-0.744-0.714-0.714-0.694-0.694-0.677-0.677-0.840-0.840 2003年年9月月27日下午测试结果日下午测试结果第18页/共28页第19页/共28页普通通风管透壁通风管综合处治段粒径分选段普通路基20032003年年9 9月月8 8日上午测试结果日上午测试结果第20页/共28页20032003年年9 9月月2727日下午测试结果日下午测试结果普通通风管透壁通风管综合处治段粒径分选段普通路基第21页/共28页青藏铁路路基通风与填料改良试验研究青藏铁路路基通风与填料改良试验研究初步认识初步认识1各处治方式对冻土路基都具有一定的冷却效果。“透壁通风管填料级配分选重组塑料排水板”的综合处治方式和填料级配分选重组处治方式对冻土路基冷却效果明显，冻土上限抬升直观。2 测试时间为9月份，且测试时间短，仅能看出透壁通风管和普通通风管处治效果有细微的差别。3 青藏铁路冻土测试系统实现了路基变形应变仪传感器CCD数据采集和光纤转换传输，且实现变形遥测，具有较高的精度和稳定性。4天然草皮保温效果良好，因此在青藏铁路修筑区及周围对植被的保护具有很重要的意义。第22页/共28页存在的问题存在的问题u受研究经费的限制，试验路基规模较小，难以考虑尺寸效应和各试验段的边界效应。u青藏铁路冻土测试系统的耗电量很大，受其限制，本可以进行连续数据采集也不得不采用手动采集以降低能耗。u通风管周围最好设置砂砾石反滤层以充分发挥“透壁通风管”透风降温效果。同时应配备可以开闭的风门。以阻挡气温高于地温时热量向路基传递。第23页/共28页后期安排和改进后期安排和改进u开展“透壁通风管+填料级配分选重组+塑料排水板”综合路基结构和冷却机理研究。u改进青藏铁路冻土测试系统，开发低能耗且具有时事休眠功能的换代产品以取代现场工作的设备。完善数据采集配套软件，增加数据的智能筛选，剔除功能。拟利用太阳能电池板作为测试设备的主要能源。u改进青藏铁路冻土测试系统数字式数据采集仪，取代现场工作的数据采集仪，并将现场工作的设备作为后备。u青藏铁路冻土测试系统光纤传感器CCD数据采集和转换传输以及变形遥测专利申请。u对通风管配备可以开闭的风门，减轻气温比地温高时热量也将比普通通风管更加容易渗入路基引起冻土融化，冻土上限下降的不利因素。进行对试验路堤施加适度荷载试验，通过青藏铁路测试系统研究由荷载和冻胀引起的变形。第24页/共28页试验实施试验实施指导、帮助指导、帮助寒寒旱旱所所冻冻土土专专家家现现场场指指导导寒旱所职工的大力协助寒旱所职工的大力协助第25页/共28页真诚感谢中国科学院寒区旱区环境与工程研究所青藏铁路首席科学家马巍教授、吴青柏教授、刘永智、马治学高工和青藏高原观测研究站的全体工作人员的大力支持和帮助，使本项试验工作得以顺利完成。第26页/共28页中国科学院武汉岩土力学研究所二三年十月青藏铁路填料改良与通风路基试验研究青藏铁路填料改良与通风路基试验研究第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页