道砟层对多年冻土区铁路路基水热影响监测与分析

为分析道砟层对路基水热状况的影响,在青藏铁路北麓河试验段南侧布置监测断面,分别对天然场地、无道砟覆盖路基、有道砟覆盖路基下部一定范围地温、水分、热通量进行监测。结果表明:道砟大空隙、灰白色碎石覆盖层能有效阻止外部热量进入路基;有道砟覆盖路基比无道砟覆盖路基融化期短20d,5cm深度处有道砟覆盖路基比无道砟覆盖路基年平均温度低2.3℃,道砟层起到良好保温隔热作用;道砟覆盖层对水分有润湿和蒸发作用,有效减少大气降水入渗,保持路基水分相对稳定;夏季短期、高频次降雨有降低地表温度的作用,短期内对道砟层下水分和热量有明显影响,但降水几乎全部蒸发,未能在路基内形成水分累积,有道砟覆盖路基下部50cm深度处温度和含水量基本不受降雨影响。

青藏铁路道砟层对冻土路基热状况影响分析

在青藏铁路北麓河试验段设置试验断面,对地温及热流量进行观测,研究青藏铁路道砟层对路基下伏冻土热状况的影响。研究分析表明:道砟层在暖季阻止外部热量进入下伏冻土,冷季阻止路基内部热量扩散,且道砟层在暖季保温效果明显,而在冷季其降温效果并不明显;相同深度处道砟层下土体的年平均温度比砂砾路面下土体的年平均温度约低2℃;道砟层对路基下伏冻土起降温效果主要是因为其在暖季屏蔽了大部分外界热量,促使道砟层下土体年总热量收支呈现负值,从而起到很好的降温效果。因此,铺设道砟层有利于冻土路基的热稳定性。

基于稀疏贝叶斯学习的有砟轨道道砟层损伤识别

在列车荷载和环境影响的双重作用下,有砟轨道道砟层支承轨枕的刚度会逐渐退化,严重威胁着行车安全。本文建立包含钢轨-轨枕-道砟层的二维有砟轨道模型,以有砟轨道系统中轨枕结构的频率和振型作为输入数据,采用稀疏贝叶斯学习方法,对枕下道砟层的单损伤和多损伤工况进行了损伤识别研究。本文首先采用室内两跨三层异型框架结构损伤试验验证了所提稀疏贝叶斯学习方法的有效性;然后采用该方法对有砟轨道室内试验的损伤工况进行了损伤识别和不确定性评估。实验结果表明,该方法能够准确地识别出道砟层在单损伤和多损伤工况下的损伤位置和损伤程度,同时计算了道砟层损伤参数的后验概率密度分布,有效评估识别结果的不确定度。本文的研究有望为有砟轨道道砟层的损伤检测提供技术支撑。