寒区高速铁路路基冻胀数值模型及防冻胀措施

• 作者: 刘建坤 岳祖润 李旭 沈宇鹏 邰博文
• 来源期刊: 中国铁道科学
• 学科: 交通运输
• 关键词: 路基 寒区 冻胀 数值模型 冻结深度 防冻胀措施 高速铁路
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 1-9
• 页数: 9页
• 分类号: U213.14
• 字数: 6653字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4632.2017.03.01

摘要

寒区高速铁路路基的冻胀融沉直接影响列车的高速、安全和平稳运行.基于非饱和土渗流和热传导理论,将冻土水分场和温度场耦合,建立冻土的水热耦合微分方程;基于土体冻胀为各向同性的体积膨胀并且与材料的热膨胀现象相似,建立路基的冻胀模型;由水热耦合微分方程计算含冰量,再通过水动力冻胀模型计算路基的冻胀变形.数值计算与实测的路基冻胀变形规律基本吻合,均在路基达到最大冻结深度且冻结层开始双向融化时产生冻胀峰值,验证了数值模型的有效性;运用建立的数值模型分别计算保温板路基、保温板+沥青混凝土路基和保温板+沥青混凝土路面+碎石路基在最强冻胀效应时刻的冻胀变形,保温板+沥青混凝土路面+碎石路基的冻胀变形最小(最大值为1.3 mm),保温板路基的冻胀变形最大(最大值为3.2 mm).建议在寒区高速铁路采用保温板+沥青混凝土路面+碎石路基的结构以尽量减小路基的冻胀变形.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘建坤	北京交通大学土木建筑工程学院	102	1250	20.0	30.0
2	李旭	北京交通大学土木建筑工程学院	48	181	8.0	10.0
3	沈宇鹏	北京交通大学土木建筑工程学院	100	492	12.0	16.0
4	岳祖润	北京交通大学土木建筑工程学院	63	456	12.0	19.0
6	邰博文	北京交通大学土木建筑工程学院	7	43	5.0	6.0