新疆精(河)-伊(宁)铁路沿线雪害形成机制及其防治工程措施(英文)

天山西部的降雪丰富,伊犁河流域年最大雪深普遍超过60cm,中国科学院天山积雪与雪崩研究站和伊犁的最大雪深分别高达152cm和89cm。因此,天山西部山区风吹雪和雪崩灾害较多,严重影响着当地的交通安全。新疆精(河)-伊(宁)铁路经过的缓坡丘陵区是风吹雪灾害多发区,崇山峻岭区是雪崩灾害多发区。通过对铁路沿线的气象要素进行分析与推算,结果表明,该地区的最大风速平均值14 0m/s,30a一遇的最大风速与最大积雪深度分别为20 3m/s和160cm;平均冬季降水量153 2mm,为风吹雪灾害的发生提供了物质与动力条件。在风吹雪多发区,风吹雪的主要危害类型是路堑型风吹雪沉积,其次为低路堤型风吹雪沉积等。经过野外考察和室内分析,基本上查清了精(河)-伊(宁)铁路沿线风吹雪的发生与分布规律,并且针对性地提出了铁路在雪害多发区的设计原则和雪害防治方法。认为路堤防风吹雪的适宜高度为200～1500cm,路堤若低于200cm,路面上易发生风吹雪沉积;若路堤的边坡较陡,则路面上不易发生风吹雪沉积;路堑边坡的角度越小,路堑越深,路堑走向与主导风向的夹角越小,风吹雪沉积越不易发生;风吹雪的防治应以防风吹雪走廊和下导风板为主,并辅以侧导板、挡雪墙等工程。精-伊铁路雪崩灾害主要发生在崇山峻岭区,主要类型为坡面雪崩和坡面沟槽雪崩?

路堑风吹雪的观测与研究

研究目的:铁路风吹雪灾害中路堑是最易引起雪害的断面型式,有效避免和减轻路堑遭受风吹雪灾害,研究路堑断面型式与风吹雪的关系,对铁路雪害防治具有重要的理论意义与现实意义。研究结论:本文结合现场观测和有限元模拟分析结果,得出路堑内风速总是较小,最易产生风吹雪堆积,路堑越深,在上风向堑坡坡脚处形成的涡旋减速区规模和范围越大,边坡上的临界储雪量越大,风雪流灾害发生的进程相对越慢,边坡越缓,形成的涡旋减速区规模和范围就越小,较缓的边坡有利于减轻路基面风吹雪积雪灾害,但较缓的边坡相应的工程量成倍增大,从工程灾害安全与经济效益两方面来考虑,边坡坡率的选择应同时考虑其他雪害防治措施等因素。

路堤风吹雪灾害流场分析

研究目的:道路风吹雪灾害是雪害地区重要的灾害类型,对交通运输造成了很大的威胁,以路堤工程为例研究道路风吹雪灾害,对穿越雪害区的交通修建具有重要的理论意义与现实意义。研究结论:本文采用了大型有限元软件ANSYS模拟路堤工程风雪流场,分析了路堤高度、边坡坡率及入射风速的变化对路堤风速场的影响,确定了路堤断面的风速场模式。结果表明,风速模拟值与实际观测值基本吻合,当路堤高度处于一定高度范围内时,采用高路堤、小边坡坡率等提高路堤面风速措施可有效减轻路面风吹雪灾害。研究结果可为路堤工程设计提供科学依据。

铁路路堑挡雪墙设计参数优化数值模拟

风吹雪往往在铁路路堑地段形成较厚的积雪,掩埋线路,影响行车速度,危及行车安全,研究其具有重要的现实意义。基于FLUENT软件,模拟研究不同挡雪墙高度、不同风速下,挡雪墙背风侧风雪两相流的运动特性及挡雪墙参数优化设计。研究表明,风雪流初始速度一定时,挡雪墙背风侧积雪宽度随挡雪墙高度增大而变大,沉积在床面上的雪粒更多,阻雪效果越好;挡雪墙高度一定时,背风侧积雪宽度随风雪流速度的增加逐渐增大,挡雪墙距线路的距离也应越大。在综合考虑工程造价和挡雪效果的基础上,挡雪墙设计时,高度宜在2.5~3.5m,高度越高,风速越大,挡雪墙距线路的距离应越大,一般在20~35m即可。

气泡防冰系统在生态蓄水工程中的应用

分析了西朱庄生态蓄水工程所处的桑干河流域结冰封冻情况,通过对人工破冰、气泡防冰、水泵扰动法等方法进行比对分析,并对气泡防冰法和水泵扰动法进行费用分析比较,确定采取气泡防冰系统作为西朱庄生态蓄水工程的最佳防冰方案。

寒冷地区路基保温技术研究

在寒冷地区修筑路堤时．可根据不同的冻土条件选择适宜的路基保温处理方案。本文对寒冷地区路堤的几种保温技术及其适用条件进行了初步的分析。

通霍线K247路堑雪害整治措施研究

在东北地区,冬季降雪和积雪常被风吹刮到铁路线路上,严重影响行车。沈阳铁路局管内的通霍线沿线历年来多次发生雪害,2010年12月K247路堑雪害甚至导致行车中断72h。为了根治该处雪害,根据现场实际情况、地区自然特征系统分析了雪害成因,结合气候、地质、材料经综合分析采用了多道透风翼墙式挡雪墙方案进行整治,并对挡雪墙的墙高、基础类型及尺寸、设置道数、挡雪墙与铁路的距离的参数进行理论分析,而且提出了挡雪墙施工的具体要求。

除雪剂在除雪中的应用及对环境危害的防治

介绍了除雪剂的主要成分和融雪机理.分析了大量使用除雪剂对路桥表面造成危害的主要原因.大量的盐份渗入路桥表面,会对路桥表面造成极大的腐蚀破坏,导致植物枯萎死亡,同时提出了预防措施.

新疆克拉玛依至塔城铁路风雪灾害特征研究

风吹雪灾害是克塔铁路选线及设计中的重点和难点问题,研究风雪灾害特征,有效避免和减少灾害段落,对线路方案选择及雪害防治具有重要的理论与现实意义。利用既有气象资料,结合现场考察和数值天气预报模式、大气污染模式中气象模块的模拟结果,得出冬季的主导风向为东、东南风,夏季的主导风向为西、西北风,风向季节交替明显,东、西大风相继出现;冬季风普遍大于夏季风,风雪灾害防治的重点是冬季的风吹雪。利用卫星影像和区域气候模拟分析得出,南方案(老风口展线方案)可能发生风吹雪的段落比北方案(玛依塔斯走行方案)长24.2km,频次也较多。

季节性冻土区高速铁路路基防冻胀设计优化

哈大(哈尔滨—大连)高铁是我国第一条季节性冻土区无砟轨道高速铁路,抑制路基冻胀变形是保证轨道结构稳定的必要条件。哈大高铁在建造过程中,通过前期控制和后期补强,将路基冻胀变形控制在有限范围内,保证了运营安全。本文根据哈大高铁路基冻胀深化研究成果及监测数据,对哈大高铁路基冻胀规律及工程特点进行总结,对路基防冻胀设计中填料冻胀特性的辨识、路基冻结深度的选取与修正、级配碎石掺水泥的冻胀特性、既有路基防排水结构的优劣等问题进行了探讨,从工程应用方面提出了建议。

严寒地区牡佳高速铁路路基冻胀特性研究

以牡佳高速铁路(牡丹江—佳木斯)为研究对象,基于自动监测、水准观测相结合的路基冻胀综合监测系统,通过现场人工观测及自动化监测,研究路基的地温及冻胀变形时空演化规律,揭示牡佳高速铁路路基冻胀变形发展变化过程。结果表明:路基断面不同部位冻胀变形差异整体较小,随里程变化趋势基本一致;路基的冻胀变形以基床表层冻胀为主,冻胀变形在含水率、地温、填料结构、水分变化迁移等因素共同作用下才能发生;路基普遍发生冻胀变形,但通过采取有效的防冻胀措施使变形处于可控状态,冻胀变形量呈逐年降低趋势。

路基冻害成因分析及整治方法

文中通过对路基冻害成因分析,进行针对性的整治,从而有效的减小冻害危害,为确保行车安全具有很大意义。

防风吹雪走廊挡风防雪构造物设置形式的研究分析

新疆精伊霍铁路横穿北天山,该区积雪期长达6个月,风力最大10级,起雪风速3.4 m/s,工点范围内风速最大可达24.8 m/s,对积雪的沉降及二次分配较大,山谷处风速较低,易形成山地沟谷的深厚积雪,当铁路开挖成路堑且风向与路堑斜交或垂直时,则能填埋铁路线,以至填平路堑,尤其是暴风雪更严重地影响了铁路运输的安全、畅通。为减小风吹雪对铁路的危害,精伊霍铁路在开工实施前便成立研究小组,通过多年研究实施采用了防风吹雪走廊、挡风墙、挡雪栅栏、防护林带等组成防风吹雪系统工程。建成后通过几年的运营观察该系统工程在防治风吹雪害方面技术先进、效果明显,有效降低了风吹雪对铁路的危害。

寒区高速铁路路基冻胀融沉影响因素的概述

近年来,我国在冻土区正修建大量的高速铁路,而冻土区的高速铁路路基将面临冻胀融沉,为了进一步提出更加合理的路基防冻胀措施,对影响铁路路基土体发生冻胀融沉的因素诸如地温,含水量,外部荷载,地下水位,密度等结合实际工程进行深入的分析,以便为今后在冻土区高速铁路路基的修建提供指导和借鉴意义。

极地环境下船舶表面动态结冰黏附强度的实验研究

本文基于结冰风洞模拟极地环境,利用切向结冰黏附强度测试系统,通过拉伸实验研究了极地温度环境条件下冻结时间、结冰接触面积等因素对结冰黏附强度特性的影响规律。结果表明,动态结冰的切向结冰黏附强度随冻结时间延长而增强,相较于静态结冰,动态结冰可在更短时间内在界面处产生黏附强度;动态结冰的切向结冰黏附强度随环境温度降低而增强,但在到达临界区间后逐渐减弱;动态结冰的切向结冰黏附强度随结冰接触面积增加呈线性下降趋势。

复合泡沫混凝土用作寒区高铁路基保温研究

针对影响寒区铁路路基稳定性及列车行车安全的土体冻胀融沉现象,提出内嵌聚苯乙烯的粉煤灰泡沫混凝土复合拼装式保温板作为基床表层保温强化层。对粉煤灰泡沫混凝土进行物理力学特性试验,并讨论内插聚苯乙烯复合板的铺设方式。结果表明,粉煤灰泡沫混凝土的导热系数在粉煤灰掺量达到50%时最大,为0.2472W/(m-K);抗压强度在粉煤灰掺量30%时最大,为14.10MPa;抗折强度在粉煤灰掺量为20%时最大,为4.8MPa。综合考虑各参数变化趋势,建议采用粉煤灰掺量为30%的泡沫混凝土作为寒区路基保温强化层材料基体,并将聚苯乙烯保温块填充以增加保温效果,按照工厂化生产、装配式施工铺设于基床表层,以确保路基稳定性及行车安全性。

京沈客专季节性冻土区路基结构防冻胀技术

针对京沈客专TJ-8标段季节性冻土区路基工程特点,结合路基工程防冻胀技术原理,以及冻土地区现有工程冻害特征和表现形式,详细分析了客专路基在当地气候条件下的冻结深度,并依据当地原材料特点,提出路基防冻胀综合治理技术,细化了施工配合比,明确了各道工序的施工控制要点.此外,结合本工程的长期沉降观测数据分析,对路基质量进行综合评价,确保了京沈客专季节性冻土区路基结构的稳定性.