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张集铁路工程风力侵蚀规律研究

作　者: 樊玉芳
导　师: 刘世海
学　校: 北京交通大学
专　业: 地质工程
关键词: 铁路工程风沙害风沙流结构特征输沙量加速侵蚀因子
分类号: S157
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 10次
引　用: 3次
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内容摘要

风蚀沙埋危害是风沙区铁路工程所面临的最严重的自然灾害之一,它的发生会给铁路的运营和线路设施的养护带来极大的困难。张集线位于华北北部,东西走向,线路全长178.96千米,是京兰铁路的主要部分。本文依托铁道部科研项目“铁路建设对生态环境影响评价重点指标的研究”,以张集线为例,针对铁路工程中的风沙害问题,主要进行了以下几方面的工作：通过野外现场观测和室内分析实验,对张集线路堤、取土场及施工便道主要风蚀影响因子的基本特征进行了分析和讨论；通过现场试验及数据分析,对张集线路堤、取土场及施工便道风蚀规律进行研究,得到如下结论：(1)路堤的修建对地表风速有加速作用,这种作用可能使路堤局部风速大于起动风速进而发生风蚀,因此路堤设计时应考虑这种情况,对局部可能造成风蚀的路基进行加固；(2)路堤各测量点风速与输沙量存在明显的幂函数关系；(3)路堤各测量点输沙量主要集中在地表20厘米高度以下范围内,取土场及施工便道输沙量主要集中在地表30厘米高度以下范围内；(4)路堤各点风蚀强度与路堤的高度有关；(5)通过对路堤、取土场及施工便道风蚀加速情况进行定量分析,得出了不同风速情况下的加速侵蚀因子。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-21
  1.1 铁路工程风沙害的研究背景与意义  11-12
  1.2 铁路工程与风沙害  12-13
    1.2.1 风沙对铁路线路的危害  12
    1.2.2 风沙对铁路运营和养护造成的危害  12-13
    1.2.3 铁路工程风沙害的特点  13
  1.3 铁路工程风沙害国内外研究现状及意义  13-17
    1.3.1 国外研究现状及意义  13-15
    1.3.2 国内研究现状及意义  15-17
  1.4 影响风蚀的主要因子  17-20
    1.4.1 风  17
    1.4.2 土壤特性  17-19
    1.4.3 地表植被覆盖条件  19
    1.4.4 地表粗糙度  19-20
  1.5 主要研究内容及技术路线  20-21
    1.5.1 主要研究内容  20
    1.5.2 技术路线  20-21
2 研究区域概况  21-29
  2.1 张集铁路工程概况  21-22
    2.1.1 工程简介  21
    2.1.2 张集铁路工程在铁路路网中的作用  21
    2.1.3 张集铁路工程对地区经济发展的作用  21-22
    2.1.4 张集铁路工程沿线自然环境简介  22
  2.2 研究试验区概况  22-29
    2.2.1 路堤试验小区介绍  23-27
    2.2.2 取土场与施工便道试验小区介绍  27-29
3 张集线主要风力侵蚀要素特征及测量  29-36
  3.1 风  29
  3.2 土壤颗粒特征  29-33
    3.2.1 路堤土壤颗粒特征  30-31
    3.2.2 取土场及施工便道颗粒特征  31-33
    3.2.3 小结  33
  3.3 土壤含水量  33-35
    3.3.1 各地形单元土壤含水量测量  33-34
    3.3.2 土壤含水量对风蚀的影响  34-35
  3.4 研究区起动风速研究  35-36
4 张集线路堤风沙运动规律研究  36-59
  4.1 路堤对风速的影响分析  36-38
    4.1.1 不同路堤断面对风速的影响  36-38
    4.1.2 小结  38
  4.2 路堤不同位置风速与输沙率关系  38-42
    4.2.1 路堤断面一(DK138+000)风速与输沙率关系  38-39
    4.2.2 路堤断面二(DK151-152)风速与输沙率关系  39-41
    4.2.3 路堤断面三(DK153+30)风速与输沙率关系  41-42
    4.2.4 小结  42
  4.3 路堤不同位置风沙流结构特征研究  42-47
    4.3.1 路堤断面一(DK138+000)风沙流结构特征分析  42-44
    4.3.2 路堤断面二(DK151-152)风沙流结构特征分析  44-45
    4.3.3 路堤断面三(DK153+30)风沙流结构特征分析  45-47
    4.3.4 小结  47
  4.4 路堤不同位置蚀积特征分析  47-51
    4.4.1 路堤断面一(DK138+000)蚀积特征分析  47-48
    4.4.2 路堤断面二(DK151-152)蚀积特征分析  48-50
    4.4.3 路堤断面三(DK153+30)蚀积特征分析  50
    4.4.4 小结  50-51
  4.5 路堤不同位置侵蚀加速因子分析  51-54
    4.5.1 路堤断面一(DK138+000)侵蚀加速因子分析  51-52
    4.5.2 路堤断面二(DK151-152)侵蚀加速因子分析  52-53
    4.5.3 路堤断面三(DK153+30)侵蚀加速因子分析  53-54
  4.6 路堤风蚀强度分析  54-57
  4.7 路堤防护措施  57-59
5 取土场及施工便道风沙运动规律研究  59-63
  5.1 取土场及施工便道风沙流结构特征研究  59-61
    5.1.1 取土场风沙流结构特征研究  59-60
    5.1.2 施工便道风沙流结构特征研究  60-61
  5.2 取土场及施工便道侵蚀加速因子分析  61-62
  5.3 取土场防护措施  62-63
6 结论  63-64
参考文献  64-67
作者简历  67-69
学位论文数据集  69

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