多年冻土区铁路保温路基变形特征研究

冻土具有极为特殊的工程地质性质,修建其上的路基将不可避免地发生变形,甚至是破坏。为保证道路畅通,冻土路基在满足热稳定性要求的同时,道路路基的变形也必须满足设计规范要求。基于青藏铁路北麓河保温路基的地温、变形监测资料,分析路基地温、变形特征及其相互关系。研究结果表明,冻土路基的变形和其下地温场状况密切相关,地温场状况及其变化控制和决定着冻土路基变形场的状况。多年冻土地温升高产生的冻土压缩变形是导致保温路基持续较大变形的主要原因之一,在冻土路基变形研究中不可忽略。而冻土融化产生的变形是冻土路基变形的主要因素。基于实际监测数据分析结果,考虑到温度对多年冻土地区土体力学性质的强烈决定作用,建立冻土路基热弹塑性融沉压缩本构模型,进行温度场和变形场的单向耦合分析。计算结果表明,当该地区年平均温度较低、在路基高度较小的情况下,铁路保温路基的变形较小。相反,在该地区年平均温度较高,路基高度也较大的情况下,冻土路基的变形较大,这也和监测结果相符合。

G219线新疆段XPS板隔热层保温路基的设计应用

本文针对G219线新疆段改建工程保温路基的设计，对XPS板特点及其应用、XPS板隔热层设置厚度的计算确定、XPS板隔热层的埋设深度计算、XPS板隔热层施工控制方法、XPS板隔热层适用条件等详细阐述并用实例计算说明，XPS板隔热层保温法作为保护冻土的措施之一在多年冻土区路基工程被广泛应用。

季节性冻土地区路基保温技术研究

结合东北某客专路基断面三年的现场监测数据,建立了路基温度场数值模型,通过对比现场数据验证模型的合理性;对比分析无保温措施的普通路基、保温护道路基和XPS保温板路基三种工况下路基温度场的分布规律;分析XPS保温板时效性,提出了一种新的保温方法——护道与保温板相结合多层复合保温体系,该体系能够有效地提高路基的抗冻性、耐久性和稳定性,使路面平整度更高、更安全可靠且便于施工和维护。

多年冻土区XPS保温板路基的顶面弯沉控制方法

为解决多年冻土区路基中铺设XPS保温板引起的弯沉超标问题,采用数值方法研究XPS保温板自身材质、下承层模量和埋设深度等因素对XPS保温板路基弯沉的影响规律。基于计算结果,提出满足弯沉控制的XPS保温板铺设的必要条件,并通过试验路段进行验证。结果表明:XPS保温板路基顶面弯沉随XPS保温板模量、下承层模量、XPS保温板埋深的增大而减小,且呈线性关系,XPS保温板自身材质和下承层模量对XPS保温板路基顶面弯沉影响较为显著。

多年冻土区宽幅XPS保温板路基传热特征研究

为研究宽幅XPS保温板路基地温调控效果,对共和至玉树高速公路21.5 m幅宽的XPS保温板路基和幅宽13.5 m热棒-XPS保温板复合路基试验路的冻土地温进行了长期系统的监测。结果表明:宽幅XPS保温板路基冻土上限年下降速率、冻土上限位置升温速率和吸热量分别为宽幅普通路基的76 %,62 %,55 %,然而宽幅XPS保温板路基下伏多年冻土仍以较快的速率发生退化,上限下降速率达到0.5 m/a;铺设黑色路面后,宽幅XPS保温板路基和宽幅普通路基吸热量均增大约1倍;和单一的XPS保温板隔热措施相比,热棒-XPS保温板复合路基对路面下2~5 m范围内土层地温产生调控效果,可有效改善采用单一XPS保温板工程措施的被动吸热状态,提高冻土路基热稳定性。

青藏铁路工程中路基保温层的应用——物理与国家重点工程专题之六

天然条件下,多年冻土上限以上的土层是保护上限下多年冻土处于冻结状态,保持动态稳定的保护层,它是太阳辐射和热量平衡的产物.这层覆盖层的厚度取决于土层的导热性能,砂砾层的导热系数较大,覆盖层的厚度就大,泥炭的导热系数小,覆盖层的厚度就小.也就是说,砂砾石层的多年冻土上限较深,泥炭层的上限较浅.当然,多年冻土上限的变化不只是取决于覆盖层的岩性,还与地表层的性状有关,如植被覆盖度、地表形态等.

季节性冻土地区路基保温性能数值计算分析

季节性冻土地区的路基在温度作用下面临着冻害的威胁。我国对于路基冻害的防止主要通过在路基内部铺设保温板。对于保温板的铺设厚度及其埋置方式,尚无统一的定量标准。为此,本文利用ABAQUS模拟铺设保温板后路基的温度场和位移场变化情况,研究保温板材料及其铺设位置对路基保温性能的影响,并给出最佳保温材料以及最佳铺设参数。

冻土路基用聚氨酯保温材料的研制与性能测试

聚氨酯保温材料在强度、隔热、抗冻等方面的性能均优于聚苯乙烯,但目前在路基保温领域应用较少。以聚酯多元醇、聚异氰酸酯为主要成分,并添加少量助剂,采用连续生产法制备了聚氨酯保温板,利用电子万能试验机、导热系数测定仪对聚氨酯保温板的力学性能、隔热保温性能进行了测试,研究了聚氨酯保温板在耐冻融试验过程中的性能变化趋势。结果表明:相比于其他类型的保温材料,聚氨酯保温板的导热系数小,具有更好的憎水性,在隔热保温、防水、耐冻融方面有着明显的优势,能满足冻土地区保温隔热路基工程应用保温材料的要求,在路基保温领域有很好的应用前景。

多年冻土区保温板路基的优化设计

通过对多年冻土地区公路保温板基路国道214线、青藏公路试验段地温进行分析,结合有限元数值模拟方法进行研究,提出多年冻土区保温板路基的优化设计。

季节冻土区高速铁路防冻胀路基保温强化特性分析

高铁的运行稳定性、安全性与路基结构稳定性有着密切关系，但是在季节冻土区的路基受到温度条件影响极易出现变形冻胀问题。为保障高速铁路运行安全，需要加强路基的保温、防冻胀、强化属性。基于此，对于季节冻土区高速铁路防冻胀路基保温强化特性的研究有着重要意义。

青藏铁路碎石护坡-热管复合措施的补强效果研究

青藏铁路高温冻土区的普通路基和保温材料路基均处于热不稳定状态,需要对它们增设碎石护坡-热管复合措施来强化处理,新增设的补强措施对路基下部冻土的保护效果如何是人们极为关心的问题.因此,对北麓河高温高含冰量路段增设了碎石护坡及热管的复合补强措施后路基下部土体的热状态进行观测.结果显示:普通路基在增设补强措施后,人为冻土上限进一步抬升,阴阳坡下均出现显著的降温趋势,且路基下温度场逐渐趋于对称,降温范围逐渐向路基中心及深部发展,路堤中心深部地温仍处于增温状态,但增温趋势明显缓减;保温材料路基在增设补强措施后,人为冻土上限也进一步的抬升至保温板附近,融化夹层在2个冻融周期后消失,路堤中心温度在2个冻融周期后出现了降温趋势.这些效果说明,补强措施在调控路基内部及下部多年冻土温度时发挥了积极作用.

多年冻土区XPS保温板路基顶面弯沉控制方法

为解决多年冻土区路基中铺设XPS保温板引起的弯沉超标问题,文中采用数值方法,研究XPS保温板自身材质、下承层模量和埋设深度等因素对XPS保温板路基弯沉的影响规律。基于计算结果,提出满足弯沉控制的XPS保温板铺设的必要条件,并通过试验路段进行验证。结果表明:XPS保温板路基顶面弯沉随XPS保温板模量、下承层模量、XPS保温板埋深的增大而减小,XPS保温板自身材质和下承层模量对XPS保温板路基顶面弯沉影响较为显著。XPS保温板路基满足弯沉控制的必要条件有:(1)XPS保温板技术指标符合设计要求;(2)下承层平整度和压实度满足路基交验标准,下承层弯沉小于0.8倍的路床顶面设计弯沉值。

北方地区公路建设施工中的重要因素分析

分析了我国北方寒冷地区公路工程路基路面施工过程中遇到的重点问题,重点阐述了路基翻浆的防范、路基的冻胀防范和混凝土路面摊铺技术。