[00136376]多年冻土区铁路路基与桥梁工程动力稳定性研究

近数十年青藏高原多年冻土多呈区域性退化状态，多年冻土的退化预示着青藏高原地区多年冻土强度会逐步降低，而在地震和机车荷载作用的叠加效应之下，将使多年冻土区重大交通工程的正常运营面临着更大风险。为了评价多年冻土区既有重大工程的安全稳定性，并提出科学合理的应对措施和方案，对该区域重大交通工程进行了现场长期地温、变形和实时振动监测、脉动和瞬时表面波勘探、室内低温振动台试验和数值分析，取得的主要创新性成果有：　　1.得到了青藏铁路高温不稳定多年冻土区典型桥梁和路基工程的地温场形态及其变形监测数据，获得了不同冻融阶段该区域桥梁和路基工程机车实时通过时的振动传递和路基与基础的地温变化规律，分析了其运营稳定性。　　2.首次应用了一种简便、高效、环保的瞬态面波勘探方法对青藏高原天然地表和青藏铁路典型结构路基及其下部多年冻土层进行了勘探，通过反演分析得到了青藏高原多年冻土地区天然地表和典型路基结构下部土体的剪切波速度剖面，同时，获得了青藏铁路该区天然地表及典型路基结构下部多年冻土的分布特征。　　3.首次开发了低温振动台模型试验，获取了机车和地震荷载作用下，路基土体和桩－土界面的地温升高响应规律；运用动力有限元方法，对青藏铁路高温多年冻土区典型桥梁桩基础和典型路基结构进行了动力响应分析，研究得到地基及桩基础在地震和机车荷载作用下的动态响应对地温的升高异常敏感，并且对地震和机车动荷载作用下高温不稳定多年冻土区桥梁桩基础和典型路基结构的稳定性做出了评价。　　本项成果对于多年冻土地区重大交通工程的长期安全运营和维护具有重要的科学与现实意义。