青藏铁路安多试验段斜坡路基地温及变形特征分析.pdf

青藏铁路安多试验段斜坡路基地温及变形的特征分析1
沈宇鹏 1,许兆义 1,王连俊 1,张鲁新 1,2
1 北京交通大学土木建筑工程学院,北京(100044)
2 青藏铁路建设总指挥部,格尔木(816000)
E-mail:njtu003@
摘要:通过分析青藏铁路安多试验段斜坡路基三个冻融周期的地温和变形监测资料,发现
其人为上限有一定程度抬升(除阳坡坡脚外),并表现为阴阳坡不对称;对比监测期内原天
然上限位置和原地面位置的地温值,相应位置的地温逐年降低,路基逐年趋于热稳定;而从
变形特征来看,无论是路基的水平位移还是竖向沉降,其量值逐年增大,但发展水平逐年降
低,路基的变形也在逐渐趋于稳定。由此看来,按照现今设计方案,安多斜坡路基是合理可
靠的。
关键词:地温,人为上限,变形水平,位移

青藏铁路已穿越了 550km 的多年冻土,经过近 7 年的研究,取得了丰硕成果。近年来,
随着输油管道、青藏公路与青藏铁路的修建,人们越来越重视多年冻土地区的自然斜坡和人
工边坡稳定性问题。
Weeks(1969a)[1],(1970a)[2]用特殊方法分析 Vestspitsbergen 冻土斜坡稳定性,
这种分析方法称为“冰堵法”,其实质就是认为,融土的下卧层阻止了孔隙水的向外排出,从
而形成了超孔隙水压力;Skempton 和 Hutchinson(1957a)[3]认为在富冰粘土斜坡中,引起失稳
的主要原因是形成了超孔隙水压力;Luis (1980a)[4]在分析冻土斜坡时提出建设性的
想法,认为斜坡失稳可以由两个方面组成;由 和 . Morgenstern(1974a)[5]
提出,由 和 (1979a)[6]改进,引用固结比 R 分析斜坡稳定性;Foriero
等(1998a)[7]和 Charles Harris 等(2000a)[8]把蠕变本构关系引入到冻土边坡稳定性分析中。国内
关于冻土边坡的研究较少,吴玮江(1997a)[9]分析黄茨滑坡时,提出季节性冻结滞水促滑
效应,认为季节性冻融作用可导致斜坡体内地下水的富集和扩展,斜坡内的土体大范围的软
化样式强度降低,静水压力和动水压
力的增大等冻结滞水的效应,从而影
响到斜坡的深部,降低其整体稳定性,
加速了变形破坏过程,从而促发滑坡
形成。牛富俊(2002,2004a)[10,11]
对青藏高原失稳进行分类,既包括崩
塌型、蠕变型、泥流阶地型、表土植
被层蠕滑型及热融滑塌等,并青藏高
原风火山北侧北麓河地区具体边坡进
行分析,并提出相应的计算安全系数
的计算公式,文中对当地进行温度和
水分的监测分析,但并未对水分和温图 1 热融滑塌位置示意图
度场进行耦合分析,提出的计算公式也只限于极限平衡法。靳德武(2005a)[12]提出了低角度
的下冻土斜坡特殊的破坏机理,即质点迁移效应和滞水润滑效应;靳德武(2004a)[13]应用有
效应力原理推导了不同渗流条件下无限坡稳定性分析计算公式,绘制出不同坡度、不同含水

1本课题得到铁道部科技研究开发计划项目(2001-D-03