为减少路基冻胀和融沉对石太客专的影响，对石太客专路基砂卵石地层冻胀融沉特性开展试验研究。试样取自石太客专路基，测定试样在不同干密度（1.91 g/cm3,2.05 g/cm3,2.15 g/cm3）条件下，饱水砂卵石在开放系统和封闭系统条件下的温度场、冻胀量和融沉量。试验结果表明，砂卵石土冻胀力、冻胀量和融沉量随干密度的增大而减小，冻胀融沉后的砂卵石试样不会回到初始状态；封闭系统中砂卵石试样冻结达到稳态的时间大于开放系统，干密度愈小，砂卵石试样冻结达到稳定的时间愈长。根据石太客专路基砂卵石地层冻胀和融沉特性，采取疏通排水、注盐、增加外保温层、路基注入高分子材料等预防措施，保障石太客专的安全运营。
为减少路基冻胀和融沉对石太客专的影响，对石太客专路基砂卵石地层冻胀融沉特性开展试验研究。试样取自石太客专路基，测定试样在不同干密度（1.91 g/cm3,2.05 g/cm3,2.15 g/cm3）条件下，饱水砂卵石在开放系统和封闭系统条件下的温度场、冻胀量和融沉量。试验结果表明，砂卵石土冻胀力、冻胀量和融沉量随干密度的增大而减小，冻胀融沉后的砂卵石试样不会回到初始状态；封闭系统中砂卵石试样冻结达到稳态的时间大于开放系统，干密度愈小，砂卵石试样冻结达到稳定的时间愈长。根据石太客专路基砂卵石地层冻胀和融沉特性，采取疏通排水、注盐、增加外保温层、路基注入高分子材料等预防措施，保障石太客专的安全运营。
为减少路基冻胀和融沉对石太客专的影响，对石太客专路基砂卵石地层冻胀融沉特性开展试验研究。试样取自石太客专路基，测定试样在不同干密度（1.91 g/cm3,2.05 g/cm3,2.15 g/cm3）条件下，饱水砂卵石在开放系统和封闭系统条件下的温度场、冻胀量和融沉量。试验结果表明，砂卵石土冻胀力、冻胀量和融沉量随干密度的增大而减小，冻胀融沉后的砂卵石试样不会回到初始状态；封闭系统中砂卵石试样冻结达到稳态的时间大于开放系统，干密度愈小，砂卵石试样冻结达到稳定的时间愈长。根据石太客专路基砂卵石地层冻胀和融沉特性，采取疏通排水、注盐、增加外保温层、路基注入高分子材料等预防措施，保障石太客专的安全运营。
基于严寒区京沈客专朝阳试验段路基基床的温度监测资料分析,研究不同厚度聚氨酯保温板对高速铁路路基混凝土基床温度变化特性影响。测试结果表明:(1)铺设聚氨酯保温板能够有效阻断严寒区环境与路基基床间的热量传递,保温效果与板厚相关;(2)地温大多数时间呈阳高阴低现象,同时阴、阳坡路基温差波动幅度随埋深逐渐减小;(3)基床表层阴、阳面各测点的温度变化起始时间一致,而阴面的冻结时间比阳面晚一个月。由此表明,保温板能够有效降低环境与混凝土道床之间的热交换,但是对路基阴、阳坡的影响存在差异。建议在严寒地区高速铁路路基阳、阴坡可以采取不同厚度的聚氨酯保温板,减小阴阳坡地温差异,保持季冻土路基温度变化稳定。
基于严寒区京沈客专朝阳试验段路基基床的温度监测资料分析,研究不同厚度聚氨酯保温板对高速铁路路基混凝土基床温度变化特性影响。测试结果表明:(1)铺设聚氨酯保温板能够有效阻断严寒区环境与路基基床间的热量传递,保温效果与板厚相关;(2)地温大多数时间呈阳高阴低现象,同时阴、阳坡路基温差波动幅度随埋深逐渐减小;(3)基床表层阴、阳面各测点的温度变化起始时间一致,而阴面的冻结时间比阳面晚一个月。由此表明,保温板能够有效降低环境与混凝土道床之间的热交换,但是对路基阴、阳坡的影响存在差异。建议在严寒地区高速铁路路基阳、阴坡可以采取不同厚度的聚氨酯保温板,减小阴阳坡地温差异,保持季冻土路基温度变化稳定。
基于严寒区京沈客专朝阳试验段路基基床的温度监测资料分析,研究不同厚度聚氨酯保温板对高速铁路路基混凝土基床温度变化特性影响。测试结果表明:(1)铺设聚氨酯保温板能够有效阻断严寒区环境与路基基床间的热量传递,保温效果与板厚相关;(2)地温大多数时间呈阳高阴低现象,同时阴、阳坡路基温差波动幅度随埋深逐渐减小;(3)基床表层阴、阳面各测点的温度变化起始时间一致,而阴面的冻结时间比阳面晚一个月。由此表明,保温板能够有效降低环境与混凝土道床之间的热交换,但是对路基阴、阳坡的影响存在差异。建议在严寒地区高速铁路路基阳、阴坡可以采取不同厚度的聚氨酯保温板,减小阴阳坡地温差异,保持季冻土路基温度变化稳定。
结合客运专线无砟轨道路基的工程结构及我国东北地区季节冻土的工程特点,通过对粗颗粒土的室内冻胀试验,得出随着细颗粒含量的增加,粗颗粒土的持水性和冻胀率都相应增大;当粗颗粒土中小于0.075 mm细颗粒含量为5%时,土样经饱和再排水条件下冻胀率为1.31%。根据哈齐客运专线季节冻土区的地质及气候条件,采用有限元数值方法分别对季节冻土区既有和新建的客运专线无砟轨道路基设置隔热层后的路基温度场进行了对比分析,计算结果表明:对于新建路基,在路基面铺设10 cm厚隔热层和保温护坡措施后路基的保温效果良好,可以起到对路基冻害的预防作用;对于既有路基,采用在路基面(轨道板处除外)和边坡位置铺设隔热层措施,路基的保温效果不明显。
以季节性冻土区哈大铁路客运专线路堑路基冻害为背景,通过原位挖探及室内试验,对石质路堑路基冻害成因及基岩冻胀主要影响因素进行了研究。结果表明:基床表层级配碎石各项物理指标符合非冻胀性填料要求,无明显冻胀;基岩冻胀是形成石质路堑路基冻害的主要原因;岩体渗透性、地下水、温度及工程条件等是基岩冻胀的主要影响因素。提出了设置地下降排水设施、增设防冻层和隔断层等工程对策防治路堑路基冻害。在今后铁路客运专线建设中,建议设计时在岩体等级确定、路基设计冻结深度选取方面应进行必要的修正;在渗水盲沟深度和防冻层厚度确定上应结合地下水位临界深度考虑加上最小距离d,建议岩石类d取0.4 m。
运用土壤冻结融化条件下热传导的基本方程和数值理论方法,结合哈大客运专线具体工程,通过模拟分析在不同的路基高度、几何断面选型、填料选择和施工、竣工季节条件下,对比分析了换填路基结构不同部位的季节性最大冻结深度在今后50a内随着时间在全球升温的背景趋势下的变化规律。通过分析并讨论换填路基的热状况特征及其分布变化规律,在数值模拟结果的基础上,结合季节性冻土区高速铁路无碴轨道路基结构的特点,总结并提出了较为合理的换填路基高度、几何结构形式选型、路基填料的选择分类以及路基施工和竣工季节,并通过以上结果分析评价了换填后路基的整体热稳定性。
主要阐述特殊地质即季节性冻土条件下接触网支柱基础的设计理念。针对东北地区季节性冻土这一特殊土壤特性,提出采用机械扩底桩基来抵抗季节性冻土冻胀上拔,其优点是有效地提高抗冻拔力及减少钻孔深度,尽可能减少支柱基础与路基内桩板结构干扰。机械钻孔扩底桩基是季节性冻土代表区域内高速铁路建设中接触网支柱基础设计可选的优化方案,也是支柱基础底部受到地基处理措施干扰及湿陷性黄土影响要求基础浅埋时的佳选。