青藏铁路抛石路基对流降温机理试验研究
青藏铁路处于高原多年冻土区，由于气候转暖以及工程活动的影响，多年冻土的融沉问题成为铁路建设的主要工程问题之一。为防止多年冻土融化和路基沉降变形，碎块石护坡和块石路基被作为保护多年冻土的措施之一广泛应用于青藏铁路建设中。目前块石的降温效果观测和其自然对流作用分析方面有了较好的研究成果，而块石的强迫通风能力对路基温度场的影响研究未见实测结果报道。本文主要针对青藏铁路北麓河机理试验段碎块石护坡路基和块石路基的风速特性和温度特性展开研究。研究过程中主要采用了室内自然对流试验和路基通风性能现场试验等方法，对块石护坡路基的通风性能，强迫通风能力对路基温度场的影响和不同块石粒径的影响效果等方面进行了研究。主要结论如下：
1、通过室内模拟自然对流试验，得出在室内封闭条件下测得的自然对流效应跟理论计算值相差不大，自然对流效应最明显的部分位于块石层的中间部位；实测的对流涡包都是由一开始的无序状态往块石层的中间部位发展；随着块石粒径的增大，测得的最大风速值也随之增大。
2、对护坡内外点的风速进行对比分析，得出大气风场对块石护坡和碎石护坡内的风场有影响，两者呈现出相同的变化趋势，且块石护坡和碎石护坡内的点距离坡面越远，受大气风场的影响越小。
3、对护坡内点的风速和温度进行对比分析，得出大气风场与块石护坡和碎石护坡内的温度场呈现出相反的变化趋势。在护坡内外层点的温度场与该点风场呈现出相反的变化趋势，内层点的温度场与该点风场呈现出相同的变化趋势。
4、对路基内外点的风速进行对比分析，得出大气风场对块石路基内的风场有影响，两者呈现出相同的变化趋势，块石路基有很好的通风能力。
5、对路基内点的风速与温度进行对比分析，得出大气风场对块石路基内的温度场有影响，两者呈现出相反的变化趋势。
6、碎块石护坡和路基内的温度场受到自然对流、强迫对流和太阳辐射的影响，其中最主要的影响因素是强迫对流和太阳辐射。
7、对块石护坡和碎石护坡相同位置点的风速和温度进行对比分析，得出块石护坡的通风能力优于碎石护坡。
自然对流
中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
硕士
岩土工程
何平
2007
中文
U213.14
64
2011-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）