保温护道对冻土路基地温特征的影响

根据青藏公路昆仑山段实际地温观测数据与工程地质特点,建立了路基温度场模拟计算的数学物理模型及其边界条件,运用有限元方法模拟保温护道对路基温度场的影响,并结合青藏公路保温护道段工程试验研究,通过对比分析研究了保温护道对路基地温特征的影响规律。结果表明:修筑保温护道在一定程度上恢复了青藏公路在以往修筑过程中就地取土所破坏的路基两侧冻土环境,对防止融化盘的扩大,减少与减缓路基病害的发生与发展起到了十分积极的作用;相对于未遭破坏的天然地表而言,保温护道表面条件不利于冻土生存,冻土退化趋势有所加强。从路基热稳定性的角度,设置保温护道虽能有限度地缩小融化盘,其同时增大融化深度并提高年平均地温。人为上限、年平均地温及融化盘等路基温度场特征要素对设置保温护道反应不敏感,因此工程中不应将保温护道作为提高路基热稳定性的主要措施。

青藏铁路多年冻土区保温护道路基温度场数值模拟研究

多年冻土区路基铺设保温护道的目的在于削弱边坡热侵蚀作用对路基下多年冻土温度状况的影响,防止多年冻土上限特别是阳坡侧冻土上限下降,减少人为活动对路堤坡脚及附近天然地表的破坏;防止路侧地表积水渗入基底;对边坡产生反压,防止路肩滑塌,以保证路基的稳定.结合试验工程监测资料,采用数值模拟方法分析了青藏铁路多年冻土区路基保温护道的效果,结果表明:保温护道并没有达到设计的目的,由于路基和护道几何形状对空气对流和太阳辐射的影响,不仅达不到保护冻土地基的目的,反而加大阴阳坡温度差异,导致路基病害的发生.

季节性冻土地区保温护道的设置原则

结合哈尔滨至大连客运专线大连至沈阳段的实际情况,确定了季节性冻土地区保温护道的设置条件、保温护道的尺寸及边坡坡率,并对保温护道的作用进行分析。

高原高寒地区高速铁路保温护道路基温度场的分布研究

高原高寒区分布着广泛的季节性冻土,冬期时该区段高速铁路路基通常会产生比较严重的冻胀病害,为了减小外界低温对路基土体的影响,通过在路基两侧边坡铺筑保温护道对内部土体进行保温。本论述以兰新高速铁路为研究对象,调研了冻胀严重路段的冻胀情况,基于气温实测资料建立了温度场的边界条件,并运用ANSYS有限元软件,分析了不同护道高度对路基温度场分布的影响,研究了冬期路基沿断面横向和深度方向的温度变化特征。研究结果表明:保温护道对距离路基中心较远的路肩和护道下方的土体冻胀影响较明显,能够有效缩小路肩部位的冻结深度。研究成果对高速铁路路基冻胀的预防和整治具有一定的指导意义。

路基保温护道对多年冻土地区公路改建的预拓宽效应分析

为了研究保温护道对拓宽路基温度场的先期影响,根据青藏公路保温护道试验路观测数据,对冻土地温和冻土上限变化过程进行分析,通过建立拓宽路基有限元模型,在考虑护道对冻土层产生先期影响的基础上,计算路基拓宽对路肩下多年冻土热稳定性的影响。结果表明:阳坡侧的保温护道加速了下伏冻土层的退化,高温冻土区阳坡侧的护道对冻土层的影响大于低温冻土区,阴坡侧护道对冻土层热稳定性影响较小;阳坡侧护道对冻土层产生预融效果,使得阳坡侧路基拓宽后路肩下冻土上限未出现明显下降,产生一种预拓宽的效应,对拓宽路基稳定性有利;阴坡侧护道对路基拓宽热稳定性影响较小,无论先期有无护道,路基拓宽后路肩下冻土上限变化过程无明显差异。

大兴安岭岛状冻土区公路路基设计研究

与青藏高原多年冻土相比,大小兴安岭地区多年冻土具有一定的独特性,而该地区多年冻土处理的成功经验相对偏少。本文结合国道332线阿库公路多年冻土路段的分布特征和地质勘察成果,并通过对已有的多年冻土筑路技术分析,得出了高纬度岛状多年冻土的路基设计方案,为大兴安岭地区类似工程建设提供参考借鉴。