以涞源国家跳台滑雪训练基地项目为背景，为研究冻融作用对于碎石土高陡填方边坡的影响，采用离心模型试验的研究方法，通过分析冻融作用下边坡不同位置的温度、孔隙水压力以及坡顶竖向位移等参数，研究了冻融作用下碎石土高陡填方边坡的响应，并讨论了碎石土填料级配对边坡物理性质的影响，进而得到冻融作用下碎石土高陡填方边坡填料的最优级配。研究结果表明：不同埋深处的碎石土温度变化趋势基本一致，但温度变化速率随埋深增大而降低，坡面处的冻结速率和融沉速率显著高于坡脚与坡顶；冻融过程中碎石土的温度、孔隙水压力变化趋势均表现为“快速下降-缓慢下降-快速升高-缓慢升高”，温度变化最大处位于坡面，孔隙水压力变化最复杂处位于坡脚；坡顶竖向位移变化规律呈现为“快速冻胀-缓慢冻胀-快速融沉-缓慢融沉”，最大竖向位移发生在坡顶中线附近；碎石土填料中的粗颗粒含量对冻融过程中的孔隙水压力变化有显著的影响，粗颗粒的含量越多，孔隙水压力变化幅度越小；适当减少碎石土填料中细颗粒成分的占比，增大中粗颗粒的含量，使细、中、粗颗粒含量比约为6∶3∶1时，可提高冻融作用下坡脚处的最低温度，降低坡脚处的初始孔隙水压力，减少坡顶处的冻胀融沉和边坡整...
由于周期性的冻融循环作用，中国西北黄土区路基工程极易发生冻融病害，常用的解决方法是用改良黄土作为路基填料。目前工业废弃物改性不良路基土已成为工程地基改良处理的新趋向，鉴于西北地区煤气化渣堆存量巨大且资源化利用率低，尝试用煤气化粗渣改良季节冻土区黄土，以素黄土与单掺石灰改良黄土作为对比试验组，通过室内冻融循环试验、电镜扫描、CT扫描试验来探究在冻融循环条件下煤气化粗渣改良黄土的冻融特性及其微观机理，为季节冻土区黄土路基工程稳定性及煤气化渣资源化利用提出一些新的思考。试验结果表明：（1）经历1次与2次冻融循环后，单掺15%煤气化粗渣试验组的冻胀率为0.02%与0.29%，融沉系数为0%与0.05%，素黄土、单掺4%石灰试验组的冻胀率分别为0.43%与0.63%、0.38%与0.42%，融沉系数分别为0.26%与0.22%、0%与0.13%，但在经历3次冻融循环后，单掺15%煤气化粗渣试验组的冻胀率和融沉系数开始增大，5次冻融循环周期内的平均冻胀率和融沉系数分别为0.38%与0.17%，已接近甚至大于素黄土与单掺4%石灰试验组的数值。在前两次冻融循环周期内，平均冻胀率和融沉系数较素黄土组分别...
针对高速铁路寒冷地区路基改良填料，进行冻融循环后无侧限抗压强度试验，探究改良剂种类、掺量和养护龄期变化对改良填料抗冻融耐久性能的影响。结果表明：改良填料的强度随着养护龄期的延长和水泥掺量的增加而提升；粉煤灰的掺入会降低填料的强度；改良填料的冻融强度损失值呈现出指数型降低。采用冻融强度损失可以较好地评估填料在不同养护龄期下的强度变化。填料的冻结温度为-0.3℃，改良填料的冻融变形与水泥掺量呈正相关，与粉煤灰掺量呈负相关。
为确保深季节冻土湿地地区高速铁路的安全平稳运营,新建哈尔滨至齐齐哈尔客运专线采用无砟轨道设计,且该线路穿越国家扎龙湿地自然保护区。由于其保护区水量丰富,冬季严寒漫长,路基冻胀融沉病害的发生频次较高。因此,本文结合哈齐客运专线HQTJ-5标抗冻胀路基填料的施工,研究影响路基冻胀大小的主要因素及抗冻胀填料的施工关键技术,以期确保深季节冻土湿地地区路基的冻融变形和工后沉降满足施工要求,为未来寒区高速铁路的高效安全建设提供技术指导。
通过对冻土地区公路路基填料采样及室内试验,并结合工作经验,确定了已有公路路基填料中易溶盐含量及该地区路基的破坏情况,提出了减少易溶盐工程腐蚀的措施,为其他的工程提供参考。
高速铁路对路基冻胀变形控制提出了新的要求,传统意义上的不冻胀填料的微冻胀已经不能忽略,由此产生了一系列新问题。针对季节性冻土地区路基冻胀对高速铁路平顺性的影响,基于能量最低原理,推导了微冻胀填料的冻胀计算公式,提出了高速铁路微冻胀填料控制方法和建议。同时综合分析了基床表层级配碎石关键参数,提出了严寒地区高速铁路基床表层级配碎石级配优化建议。
季节性冻土区高速铁路路基冻胀病害日渐突出,路基冻胀对施工的影响也不容忽视,研究路基基床填料的冻胀特性对路基冻胀防治具有实际意义。选取东北某客运专线路基基床底层A、B组填料作为试验土样,通过不同含水率、不同细粒含量、不同冻结温度条件下的冻胀试验,研究各参数对冻胀率的影响。试验结果表明:该填料冻胀率随着含水率的增加而增大,细粒含量<15%的粗颗粒土仍会发生冻胀;该填料冻胀率随着细粒含量的增加而增大;填料冻结温度直接影响该填料的冻结过程,进而对其冻胀率产生影响。
由于高速铁路对变形的高要求,在季节性冻土区修筑高速铁路,路基的防冻胀问题尤为关键。通过借鉴、分析国内外各行业对地基、路基填料的冻胀敏感性分类,以及国内外公路、铁路等行业对防冻层设置的具体技术要求和工程措施,结合哈大客运专线工程具体要求,讨论适应我国季节性冻土地区高速铁路路基填料的冻胀分类的技术指标。通过现场监测数据对比分析冻胀量沿路基冻深的分布状况,发现高速铁路路基冻胀变形量的70%出现在路基基床底层上部,以此来评价防冻层设置厚度。并应用有限元法进行数值计算,结果表明,使用改性A,B组填料的路基最大冻结深度要较使用普通A,B组填料的路基小20～30 cm,同时回暖速度也快于普通路基,说明使用改性填料的路基具有良好的保温效果和升温速率。
