季节性冻土地区高速铁路路基地温分布规律研究_张玉芝_杜彦良_孙宝臣

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基于GSMR的青藏铁路冻土地温自动监测系统-很有用!!

达到±０．０１℃。
（２）能够保存３年的测量数据。（３）内置无线数据发送模块可以将测量数据自动
基带来很大的影响，所以要求监测系统具有±０．０１℃ 的测试精度和长期稳定可靠性，应慎重选择精密恒流源、基准电压、精密电阻等；（３）高低温适用性：由于监测仪器是在野外安装使用，而青藏高原环境比较恶劣，温度变化范围比较大，所以监测仪器应具有良好的高低温适用性。（４）自动化程度高：应采用先进的采集技术和计算机控制技术，实现自动采集、自动传输、自动分析处
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现场有线取数模块
图１
ＲＴＭ６００地温监测系统总体结构示意图
ＲＴＳ６１０远程地温监测现场站由预设在相应测温孔中的测温电缆、远程地温监测仪、天线总成组成，完成监测断面地温数据的采集，并通过远程传输信道将监测数据传Ｉ叫监测中心站。ＲＴＣ６００远程地温监测中心站由远程通信网关、收发解析、现场站管理、数据库和监测中心查询分析软件等组成。其中远程通信网关完成与测站间ＧＰＲＳ通信，所接收到的测站监测数据通过收发解析软件，按照中心站管理软件的配置数据解析为相应断面、相应测点的温度数据，并存入数据库，再利用监测中心数据分析软件进行地温监测数据的查询、分析、统计、报表等。为了保证监测系统的正常工作和长期稳定可靠性，在系统设计时应重点解决如下关键技术问题：（１）低功耗：由于系统是工作在无电力供应的野外，需要自备电源，并且能稳定地工作２年以卜，这就需要采用超低功耗的采集技术和先进的电源管理技术；（２）高精度：由于微小的地温变化即可对冻土路
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季节冻土地区高速铁路路基设计

２０２０年４月第１１卷第２期高　速　铁　路　技　术ＨＩＧＨＳＰＥＥＤＲＡＩＬＷＡＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＮｏ．２，Ｖｏｌ．１１Ａｐｒ．２０２０　收稿日期：２０２００３０２作者简介：崔维孝（１９６９），男，教授级高级工程师。

引文格式：崔维孝．季节冻土地区高速铁路路基设计［Ｊ］．高速铁路技术，２０２０，１１（２）：１１８－１２３．ＣＵＩＷｅｉｘｉａｏ．ＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｓｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙＳｕｂｇｒａｄｅｉｎＳｅａｓｏｎａｌＦｒｏｚｅｎＳｏｉｌＡｒｅａ［Ｊ］．ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２０，１１（２）：１１８－１２３．文章编号：１６７４—８２４７（２０２０）０２—０１１８—０６ＤＯＩ：１０．１２０９８／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８２４７．２０２０．０２．０１９季节冻土地区高速铁路路基设计崔维孝（中国铁路设计集团有限公司，　天津３００３００）摘　要：哈大和哈齐铁路是季节冻土地区高速铁路无砟轨道路基冻胀变形控制方面非常具有代表性的工程，本文通过对两个项目防冻胀设计措施、变形监测结果及相关研究成果的介绍，阐述了对路基防冻结构、防冻层厚度、防冻填料技术要求、路基冻胀变形发展规律等的认识：（１）混凝土基床是特殊条件下的路基防冻解决方案，一般应满足地下水位较高或常年积水且不具备降排水条件的低路堤地段；（２）季节冻土地区采用填料填筑的路基会发生冻胀变形，防冻层填料满足一定要求前提下，冻胀变形不会影响线路平顺性，可以保证高速铁路安全平稳运营；（３）冻胀变形小于４ｍｍ的百分比随着时间的推移逐渐增加是东北地区各条高速铁路路基冻胀变形的共同特点，说明路基抗冻胀变形能力的稳定需要一定的时间；（４）反复出现的大的冻胀变形往往是填料细颗粒含量超标较多或者明显排水不畅的地段。

施工期通过变形监测及时发现可能形成冻害的隐患并进行治理是非常重要的。

关键词：季节冻土；高速铁路；路基；冻胀中图分类号：Ｕ２１３１＋４文献标志码：ＡＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｓｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙＳｕｂｇｒａｄｅｉｎＳｅａｓｏｎａｌＦｒｏｚｅｎＳｏｉｌＡｒｅａＣＵＩＷｅｉｘｉａｏ（ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａｙＤｅｓｉｇｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ　３００３００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨａｒｂｉｎＤａｌｉａｎｒａｉｌｗａｙａｎｄＨａｒｂｉｎＱｉｑｉｈａｒｒａｉｌｗａｙａｒｅｔｈｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｓｉｎｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒａｉｌｗａｙｂａｌｌａｓｔｌｅｓｓｔｒａｃｋｓｕｂｇｒａｄｅｉｎｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌａｒｅａ．Ｔｈｒｏｕｇｈｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｎｔｉｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｓｉｇｎｍｅａｓｕｒｅｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｅｐｒｏｊｅｃｔｓ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｓｏｆａｎｔｉｆｒｅｅｚｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｕｂｇｒａｄｅ，ｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆａｎｔｉｆｒｅｅｚｉｎｇｌａｙｅｒ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆａｎｔｉｆｒｅｅｚｉｎｇｆｉｌｌｅｒａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｌａｗｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｓｆｏｌｌｏｗｓ：（１）Ｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅｄｉｓｔｈｅｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｓｕｂｇｒａｄｅａｎｔｉｆｒｅｅｚｅｕｎｄｅｒｓｐｅｃｉａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅｌｏｗｅｍｂａｎｋｍｅｎｔｓｅｃｔｉｏｎｗｉｔｈｈｉｇｈｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｌｅｖｅｌｏｒｐｅｒｅｎｎｉａｌｓｔａｎｄｉｎｇｗａｔｅｒａｎｄｎｏｄｒａｉｎａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．（２）Ｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓｉｎｔｈｅｓｕｂｇｒａｄｅｆｉｌｌｅｄｗｉｔｈｆｉｌｌｅｒｉｎｔｈｅｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌａｒｅａ．Ｉｆｔｈｅｆｉｌｌｅｒｆｏｒａｎｔｉｆｒｅｅｚｉｎｇｌａｙｅｒｍｅｅｔｓｃｅｒｔａｉｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｈｅｓｍｏｏｔｈｎｅｓｓｏｆｔｈｅｌｉｎｅｗｉｌｌｎｏｔｂｅａｆｆｅｃｔｅｄｂｙｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｃａｎｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅａｎｄｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒａｉｌｗａｙ．（３）Ｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔｔｈａｔｔｈｅｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ４ｍｍｇｒａｄｕａｌｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｓａｓｔｉｍｅｇｏｅｓｏｎ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｈｅｃｏｍｍｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｓｕｂｇｒａｄｅｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒａｌｌｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒａｉｌｗａｙｓｉｎＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａ，ａｎｄｓｈｏｗｓｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｕｂｇｒａｄｅａｎｔｉｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙｎｅｅｄｓａｃｅｒｔａｉｎｔｉｍｅ．（４）Ｔｈｅｌａｒｇｅｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｃｃｕｒｒｅｐｅａｔｅｄｌｙｉｎｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｓｗｈｅｒｅｔｈｅｆｉｎｅｐａｒｔｉｃｌｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｆｉｌｌｅｒｅｘｃｅｅｄｓｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｏｒｔｈｅｄｒａｉｎａｇｅｉｓｏｂｖｉｏｕｓｌｙｐｏｏｒ．Ｉｔｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｆｉｎｄｏｕｔｔｈｅｈｉｄｄｅｎｔｒｏｕｂｌｅｓｏｆｆｒｏｓｔｄａｍａｇｅｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｉｔｉｎｔｉｍｅｂｙｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｄｕｒｉｎｇｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅａｓｏｎａｌｆｒｏｚｅｎｓｏｉｌ；ｈｉｇｈｓｐｅｅｄｒａｉｌｗａｙ；ｓｕｂｇｒａｄｅ；ｆｒｏｓｔｈｅａｖｉｎｇ随着高速铁路建设的发展，中国高速铁路技术取得了长足的进步，高速铁路运营里程已超过３万ｋｍ。

季节性冻土地区路基勘察设计要点分析

季节性冻土地区路基勘察设计要点分析
刘瑞
【期刊名称】《林业科技情报》
【年(卷),期】2018(050)001
【摘要】公路路基在季节性冻土地区经常会发生融沉、冻胀等破坏,我国公路发展初期,由于对季节性冻土危害的重视程度不够,忽视了该地质情况的特殊性,经常造成季节性冻土地区公路在通车运营后出现不同程度的病害,严重影响公路服务质量及使用寿命.因此如何合理进行季节性冻土地区路基设计具有重要意义.本文结合作者多年的设计工作经验,阐述季节性冻土的设计要点,可为今后相关设计工作提供参考.【总页数】2页(P102-103)
【作者】刘瑞
【作者单位】黑龙江省林业设计研究院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.季节性冻土地区公路路基设计要点分析 [J], 董大为
2.季节性冻土地区铁路路基冻结深度变化规律研究 [J], 张松; 岳祖润; 孙铁成; 宋宏芳; 杨志浩
3.季节性冻土地区预防冻胀融沉路基结构优化设计分析 [J], 王韬
4.高寒季节性冻土地区铁路路基冻胀解决方案 [J], 于东彬;何海豹;刘振勇
5.高寒季节性冻土地区铁路路基冻胀解决方案 [J], 于东彬;何海豹;刘振勇
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季节性冻土地区铁路路基冻害及对策分析

季节性冻土地区铁路路基冻害及对策分析引言一直以来，冻裂、裂缝等质量危害都是冻土地区公路路基的一种质量通病，不仅大大降低了公路建设服务质量，还给后期修筑施工造成了很多的不便，致使公路无法正常运行。

因此，考虑到冻土路基的特性，进一步提高公路结构的稳定性，加强对公路路基的保温养护是非常重要的，同时相关建设单位还应该加大对节能环保型保温材料的应用，以免破坏到周围生态环境，促使道路建设的社会效益与生态效益得以充分体现。

一、季节性冻土地区铁路路基冻害部位分类（一）、表层冻害表层冻害特点是：一般隆起高度为10mm～40mm；在呼和浩特铁路局管内地区一般从11月上旬开始，最晚到12月中旬停止发展，来年4月中旬～5月上旬回落完。

表层冻害危害主要表现在：可引起路肩纵向高低变形、开裂，造成基床表层土体强度降低，从而引起道碴沉陷，导致轨道纵向高低变形；引起坡面隆起变形、开裂，导致土体强度降低。

（二）、深层冻害路基深层冻害产生的时间较晚，在冻期的后半期产生，呼和浩特铁路局管内地区一般在12月中旬以后，直到冻期末冻害才能停止。

深层冻害的产生大多是因地下水的关系，如果没有地下水，即使土质有所差异，下部呈现脱水现象，也无多少冻胀。

二、温度对季节性冻土地区铁路路基的影响通常情况下，在受到气温变化的影响下，冻土路基一般产生升温速率的主要原因体现在两个方面，一方面是冻土中参与的冰和水的相变潜热数量，另一方面则是地基土层的导热系数。

如果冻土地基中含有较高的冰量时，当温度发生变化，将会产生大量的冰水相变。

所以，含冰量高的冻土地基温度对于气温改变的感应相对迟缓。

这样一来，若是在气温胜率相同的情况下，一旦冻土地基处于剧烈相变的地区，其地基温度变化随之产生更多数量的冰水相变。

因此，这种高含冰量的冻土地基的速率不高。

相反，当冻土地基处于平稳区段时，低温发生变化，相变热量减少，此时导热系数将会成为主要影响因素，使得含冰量较高的冻土地基速率加快，同时季节性的冻土地基正是因为这一点，才会导致年平均温度急剧上升。

季节性冻土区铁路隧道防冻措施及温度场变化规律研究

目录第1章绪论 (1)1.1研究课题背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.2.1严寒地区冬季隧道冻害预防和治理措施研究现状 (2)1.2.2严寒地区冬季隧道洞内外温度场变化规律研究现状 (5)1.3论文研究的主要内容 (6)第2章工程背景 (8)2.1工程概况 (8)2.2地质条件 (8)2.3气象条件 (8)2.4水文地质特征 (9)2.5不良地质及特殊岩土 (9)2.6陈家沟隧道防冻胀措施 (9)第3章隧道冻害机理研究 (10)3.1围岩冻胀特性 (11)3.1.1围岩冻胀导致隧道的变形 (11)3.1.2围岩冻胀的发生条件 (11)3.1.3冻胀力形成的约束条件 (12)3.1.4循环冻融下围岩强度的损失 (13)3.2混凝土的冻胀特性 (13)3.2.1水冻结而引起混凝土的冻胀 (13)3.2.2施工缝以及温度裂缝等引起的混凝土冻害 (14)3.3地下水的影响 (15)3.3.1地下水赋存与补给的形式 (15)3.3.2地下水的温度特性 (15)3.4衬砌背后积水导致隧道发生冻害 (16)3.5本章小结 (17)第4章隧道防冻胀措施研究 (18)4.1冻害等级划分 (18)4.2隧道防排水技术 (19)4.2.1严寒地区隧道围岩注浆堵水 (20)4.2.2寒冷地区隧道防水层防水 (23)4.3隧道的保温技术 (29)第5章隧道温度场分布及保温抗冻计算研究 (31)5.1保温材料比选 (31)5.1.1防火阻燃性能评定 (31)5.1.2物理参数与热学参数比较 (32)5.2隧道温度场分析 (32)5.2.1热传学的传导方式 (33)5.2.2热分析材料属性 (35)5.2.3热传导分析 (36)5.3温度场分析 (39)5.3.1隧道模型尺寸的确定 (39)5.3.2初始条件和边界条件 (41)5.3.3模型热物理参数 (42)5.3.4隧道平面温度场的划分 (42)5.3.5隧道温度场模拟 (42)5.3.6不同冻害等级隧道的整治措施 (45)5.4本章小结 (47)第6章结论及展望 (48)6.1结论 (48)6.2展望 (48)致谢 (50)参考文献 (51)个人简历 (54)第1章绪论1.1研究课题背景及意义近些年，我国社会经济发展迅速，铁路、公路建设也得到前所未有的发展，与此同时，由于高速铁路、高速公路大规模的修建，隧道也逐渐向“长、多、深、大”的方向发展。

基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统

基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统
孙宝臣;杜彦良;李剑芝;陈保平
【期刊名称】《铁道学报》
【年(卷),期】2009(031)005
【摘要】根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统.该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多断面多测点地温数据高精度的自动采集、远程自动传输和自动分析处理功能.该系统自安装完毕后,运行状况良好,采集的地温数据为青藏铁路多年冻土区路基稳定性分析奠定了基础,并为路基病害整治和铁路安全运行提供科学依据.
【总页数】5页(P125-129)
【作者】孙宝臣;杜彦良;李剑芝;陈保平
【作者单位】石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043;石家庄铁道学院,大型结构健康诊断与控制研究省重点实验室,河北,石家庄,050043
【正文语种】中文
【中图分类】P641
【相关文献】
1.基于GPRS的冻土地温远程自动监测系统设计 [J], 冯云梅;沈海燕;蒋秋华
2.GSM-R技术在青藏铁路冻土地温监测系统中的应用 [J], 杨静;蒋秋华;智鹏
3.基于WSN野外冻土地温自动监测系统的设计 [J], 李娟娟;雷斌
4.青藏铁路沿线冻土带地温监测系统建成 [J],
5.铁路冻土地温自动监测系统在青藏铁路的应用 [J], 冯云梅
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季节性冻土区铁路路基冻害研究现状

运营管理季节性冻土区铁路路基冻害研究现状朱志有，王磊，刘振奇，李雄锐（中国建筑土木建设有限公司西南分公司，重庆404100）摘要：近年来，我国季节性冻土区铁路路基冻害研究积累了诸多经验，也取得了良好的工程实践效果。

但是，在地质、气候、冻融循环等诸多因素共同影响下，季节性冻土区铁路路基冻害问题仍然突出。

在交通强国、东北老工业基地振兴、西部大开发等新时代战略驱动下，越来越多的铁路工程向季节性冻土区推进，我国铁路网也将进一步完善。

基于现有研究基础及成果，分别从土体路基、涵顶及桥涵过渡段路基、石质路基等方面，讨论季节性冻土区引发路基冻害的主要因素，对在建铁路和既有铁路的路基冻害治理措施研究现状进行分析与总结，并提出有针对性的深化研究建议。

关键词：季节性冻土区；铁路路基；冻害；填料；排水；注浆；地温控制中图分类号：U213.1文献标识码：A文章编号：1001-683X（2022）03-0124-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.09.09.0010引言我国多年冻土面积约2.060×106km2，占陆地面积的21.5％；季节性冻土面积约5.137×106km2，占陆地面积的53.5％［1-2］。

在冻结状态下，冻土强度较大、压缩模量高，具有弹性体的工程性质特征；当温度升高时，其冻结状态逐渐消失，土体强度急剧下降，并产生冻土蠕变和流变现象［3］。

在“交通强国”“东北老工业基地振兴”“西部大开发”等新时代战略驱动下，我国冻土区铁路网进一步完善。

但是，冻土地区特有的地理位置、气候特征及地质条件等因素，导致了基础设施建设过程中的诸多问题，铁路路基冻害就是其中一项较严重的问题。

由于季节性冻土区冬季温度低、夏季温度高，土体常年处于冻融循环过程中，导致该类土体在不同季节其结构受力存在极大差异。

同时，土体冻融循环还可能造成土体出现塌陷及鼓包现象，导致季节性冻土区常出现路基冻害。

高原高寒地区高速铁路保温护道路基温度场的分布研究

高原高寒地区高速铁路保温护道路基温度场的分布研究作者：***来源：《甘肃科技纵横》2020年第06期摘要：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。

本文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。

关键词：高速铁路;季节性冻土;路基冻胀;保温护道;温度场中图分类号：[U24] 文献标识码：A1.前言季节性冻土相对多年冻土更不稳定，冬期土体冻胀变形，当天气回暖，土体又会发生不同程度的融沉现象，常年保持周期性的冻融循环作用。

季节性冻土区的高速铁路尽管施工标准高，但难免在冻胀深度较大的条件下，路基表面仍会产生冻胀变形，引起无砟轨道结构的不平顺，严重情况下会对列车的运行安全产生威胁，增加线路的养护维修费用[1-6]。

目前冻土路基主要采用保温的措施来防治冻胀，常见的包括保温护道法和保温板法。

铺设保温护道不仅对路基填土起到保温作用，还能防止雨水通过边坡渗入路基土体[7-8]。

温度是路基冻胀的一个关键性因素，当土体温度降低到冰点以下时，内部的水分开始冻结，随着温度继续降低，未冻区的水分含量减少，路基的冻结深度增加[9-10]。

因此，温度场的分布反映了土体中水分冻结分布特征，研究不同高度的保温护道对路基温度场影响，对整治路基冻胀病害有重要的指导意义。

2.路基温度场模型的建立2.1 工程概况兰新高速铁路门源至浩门区段处于典型的高原高寒地區，线路通过海拔2500m左右的祁连山地段，地层多为洪积粉土、圆砾土和卵石土，路基周围多为耕地。

季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究

季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究季节冻土区高速铁路路基冻胀机理及规律研究随着我国高速铁路的迅速发展，大面积结冰的季节冻土区高速铁路路基的冻胀问题引起了广泛关注。

为了确保高速铁路的安全运营，研究季节冻土区高速铁路路基的冻胀机理及规律势在必行。

冻胀是指在季节性冻土地区，土壤在冻融循环作用下由于冻水的膨胀而发生的变形现象。

在高速铁路路基上，土壤冻胀会导致路基不稳固、变形、裂缝等问题，严重危及铁路的运行安全。

因此，对季节冻土区高速铁路路基的冻胀机理进行深入研究尤为重要。

首先，冻胀机理主要受冻融循环作用和地下水位变化的影响。

冻融循环作用是指土壤由于温度变化而发生冻胀和融胀的循环过程。

在冬季，土壤中的冻水膨胀会引起路基土体的变形；而在夏季，随着温度的升高，冻水会发生融化，导致土体的回缩。

这种循环过程会不断地使路基土体发生变形，从而增加了路基的沉降和不均匀变形风险。

另外，地下水位的变化也会影响冻胀机理。

当地下水位高于路基底部时，冻融作用会更加剧烈，导致更严重的冻胀问题。

其次，冻胀规律受土壤物理力学性质、水分含量和孔隙结构等因素的影响。

土壤物理力学性质包括土壤的密实度、孔隙度、占空比等。

这些性质会影响土壤的抗冻胀能力和变形特性。

例如，密实度较高的土壤抗冻胀性能较好，而孔隙度较高的土壤则容易发生冻结膨胀。

水分含量对土体的冻融特性也有很大影响。

过高或过低的水分含量都会使土壤的冻胀性能下降，容易引发路基破坏。

此外，孔隙结构也会影响冻胀规律。

孔隙大小和分布对冻结水的排泄和变形具有重要影响。

较大孔隙会容纳更多的冻结水，从而增加冻胀因素。

最后，针对季节冻土区高速铁路路基的冻胀问题，应采取相应的措施来确保路基的稳定和安全。

首先，可以采用地基改良技术，如加固工法、排水工法等，提高土壤的抗冻胀能力。

其次，加强构造设计和施工质量控制，保证路基的稳定性和可靠性。

此外，合理控制路基的水分含量，避免土壤过湿或过干，对减少冻胀问题也有积极意义。

关于季节性冻土地区高速铁路防冻胀填料的建议

关于季节性冻土地区高速铁路防冻胀填料的建议杜晓燕;叶阳升;张千里;蔡德钩【摘要】高速铁路对路基冻胀变形控制提出了新的要求,传统意义上的不冻胀填料的微冻胀已经不能忽略,由此产生了一系列新问题.针对季节性冻土地区路基冻胀对高速铁路平顺性的影响,基于能量最低原理,推导了微冻胀填料的冻胀计算公式,提出了高速铁路微冻胀填料控制方法和建议.同时综合分析了基床表层级配碎石关键参数,提出了严寒地区高速铁路基床表层级配碎石级配优化建议.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】4页(P43-46)【关键词】微冻胀;填料骨架;分析模型;冻胀计算【作者】杜晓燕;叶阳升;张千里;蔡德钩【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京100081【正文语种】中文【中图分类】U213.1+4我国75%国土为多年冻土或季节性冻土。

由于以往对冻土区路基填料的防冻胀性认识不足，致使铁路路基冻胀病害时有发生。

鉴于高速铁路对变形的高要求，在季节性冻土区修筑高速铁路，路基的防冻胀问题尤为关键。

哈大高速铁路基床表层填料为细颗粒含量＜7%的级配碎石，基床底层冻深范围内填筑黏土含量≤15%的粗颗粒土(包括碎石类土，砾石，粗、中砂)或粉黏粒含量≤10%的细砂。

根据《铁路特殊路基设计规范》( TB 10035—2002)对季节性冻土的冻胀分级，这些填料的冻胀等级均为Ⅰ级不冻胀，平均冻胀率＜1%，且对冻前天然含水率和地下水影响均不予考虑。

而东北地区高铁路基冻结深度最大达3 m，如果将1%作为填料不冻胀的控制标准，其产生的冻胀变形量将无法满足无砟轨道变形控制要求。

季节性冻土区铁路路基动力响应模拟

季节性冻土区铁路路基动力响应模拟
董连成;高德领;师黎静
【期刊名称】《低温建筑技术》
【年(卷),期】2017(039)012
【摘要】为了研究列车荷载作用下季节冻土区铁路路基的动力响应规律,采用ABAQUS有限元软件建立京哈铁路路基模型,平衡初始地应力,并以此为基础,对单次列车荷载以及长期列车作用下的高铁路基进行动力响应数值模拟分析.结果表明,在单次列车、列车长期荷载作用下,对比不同时期路基的位移场、应力场变化情况,得出季节性冻土区夏季温度较高时,单次列车荷载下路基表面竖向位移、速度、加速度、应力值均大于冬季,在相同深度处各值的衰减程度也大于冬季;同一时期单次列车荷载与列车长期荷载分别作用下,单次列车荷载作用下的路基竖向位移与应力等值大于列车长期荷载作用下的结果.
【总页数】6页(P137-141,168)
【作者】董连成;高德领;师黎静
【作者单位】黑龙江科技大学建筑工程学院,哈尔滨150022;黑龙江科技大学建筑工程学院,哈尔滨150022;中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室, 哈尔滨150080
【正文语种】中文
【中图分类】TU475.2
【相关文献】
1.青藏铁路西格段环青海湖季节性冻土区铁路路基冻害成因分析 [J], 杨楠
2.季节性冻土区铁路路基冻胀变形特性研究 [J], 曹太平
3.季节性冻土区高速铁路路基水泥稳定碎石基床压实指标相关性 [J], 宋宏芳;岳祖润;王天亮;闫文科
4.季节性冻土区铁路路基冻融变形规律 [J], 于景飞; 张文月; 李明浩
5.季节性冻土区铁路路基含水率变化特征研究 [J], 王兴;赵相卿;贾海峰;李舟;梁恒祥
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季节性冻土地区沥青路面温度场的预估模型

季节性冻土地区沥青路面温度场的预估模型郭学东;常孟元;孙明志;陈星【摘要】In order to accurately grasp the distribution characteristics and variation law of the temperature field of asphalt pavement, a certain road temperature was observed in a seasonal frozen soil area for more than two years, and analysed the temperature changes in the whole year, as well as the specific summer and winter temperature of the whole day, on the basis of that, combined with meteorological data, and analysed the reasons for the difference in temperature field and its influencing factors.Introduced the factors such as temperature, solar radiation and so on, research on the temperature field of asphalt pavement, and the method of regression analysis was adopted to establish an appropriate predictionmode.According to the temperature at different depth of the road, the depth attenuation factor is introduced.And taking into account the effects of time to establish annual average temperature model.The comparison of the experimental values and the predicted values shows that the model has good accuracy and practicability.%为了准确掌握沥青路面温度场的分布特点和变化规律,在季节性冻土地区观测某段道路实测温度两年多时间,分析全年路段的温度变化情况,以及夏季和冬季全天具体的实测温度;并在此基础上,结合气象资料,分析温度场差异的原因以及影响因素.对沥青路面温度场进行研究,采取回归分析的方法,引入气温、太阳辐射等因素,建立路表的预估模型.考虑道路不同深度处的温度,引入深度衰减因子;并考虑时间的影响,建立全年日平均温度模型.将实验数据与预估数据比较表明:该模型具有较好的精确性与实用性.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)010【总页数】5页(P294-298)【关键词】沥青路面;温度场;回归分析;预估模型【作者】郭学东;常孟元;孙明志;陈星【作者单位】吉林大学交通学院,长春 130022;吉林大学交通学院,长春 130022;吉林大学交通学院,长春 130022;吉林大学交通学院,长春 130022【正文语种】中文【中图分类】U416.217沥青混合料是温度敏感性材料，温度的变化会对沥青路面产生很大影响[1]，尤其在承载能力和使用性能方面，影响显著。

季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究

石刚强：季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究・99・DOI：10.13379/j.issn.1003-8825.2019.03.19季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究石刚强(中国铁路总公司工程质量监督管理局，北京100844)摘要：哈大高铁是世界上首条投入运营的新建高寒季节性冻土地区高速铁路。

通过对哈大高铁路基冻胀监测数据综合分析，研究了路基冻胀发展变化规律，结果表明：路基冻胀发展包括初始波动、快速发展、稳定维持和融化回落期4个阶段，最大冻结深度普遍大于标准冻深；冻胀变形总体可控并趋于稳定，冻胀变形主要集中在表层级配碎石层，较高的路基含水率加剧了冻胀变形。

建议后续路基冻胀防治应对设计冻深根据填料类别等因素进行修正，采用路基基床级配碎石掺水泥不冻胀整体结构，将冻胀观测结果作为沉降评估的重要依据。

关键词：高寒季节性冻土地区；高速铁路；路基工程；冻胀；防治对策；工程质量中图分类号：U416.1+68文献标志码：A文章编号：1003-8825(2019)03-0099-050引言我国季节性冻土主要分布在东北、华北、西北等高纬度地区，占国土面积的53.5%⑴，其中冻深超过1.5m的季节性冻土区域约占国土面积的37%o季节性冻土区的铁路路基因处于开放的大气环境中，经受周期性冻融循环作用，随着寒季填料中水结成冰和暖季冰融化成水，路基面会产生冻胀抬升或融化下沉现象。

当不均匀的冻胀引起轨道几何尺寸超过容许偏差时就形成了冻害，严重影响线路的正常运营。

穿越我国东北地区的哈大高速铁路是我国在高纬度严寒地区设计建设的标准最高的无祚轨道高速铁路，于2012年12月1日开通运营，线路全长903.939km,正线路基长231.245km,其中无祚轨道路基长181.97km。

沿线最冷月平均气温-3.9~ -23.2咒，极端最低温度-39.9最大季节冻土深度93-205cm,每年从10月底开始冻结，次年4 ~5月全部融化。

严寒地区高速铁路路基稳定性长期监测研究

严寒地区高速铁路路基稳定性长期监测研究孙宝臣;张玉芝;李剑芝;赵维刚【期刊名称】《铁道工程学报》【年(卷),期】2015(032)001【摘要】研究目的:为保证严寒地区高速铁路的安全运营,通过分析严寒地区高速铁路路基的特点确定监测指标,并结合哈大高铁路基开展相应的监测技术研究,建立路基稳定性长期监测系统,实现路基状态多参量一体化的自动采集、信号自动传输、数据自动分析处理.基于获取的三年监测数据,进行路基稳定性指标的初步分析.研究结论:(1)路基地温呈周期性波动,地温振幅随深度增加而减少.浅层存在季节冻结层,冷季时自地表向下单向冻结,暖季来临时双向融化;(2)不同深度处的水分出现了迁移和重分布;(3)在列车动荷载和冻融循环作用下,填土性质可能发生了变化,导致了冻胀和融沉压缩变形;(4)监测系统运行稳定,监测数据可充分反映路基的地温等指标的分布规律,从而为哈大高铁路基的病害整治和行车安全提供重要支撑.【总页数】6页(P22-26,128)【作者】孙宝臣;张玉芝;李剑芝;赵维刚【作者单位】石家庄铁道大学,石家庄050043;石家庄铁道大学,石家庄050043;石家庄铁道大学,石家庄050043;石家庄铁道大学,石家庄050043【正文语种】中文【中图分类】P641;U213.1【相关文献】1.基于模糊数学的寒区高速铁路路基稳定性评价及应用分析 [J], 刘华;牛富俊;牛永红;许健2.研究严寒地区高速铁路路基稳定性的长期监测 [J], 王峰3.严寒地区高速铁路轨道分布式光纤安全监测研究 [J], 徐锡江;何建平4.下伏坎儿井暗渠对高速铁路路基稳定性影响 [J], 张炎飞;刘先峰;袁胜洋;王云浩;符文;赵腾飞;陈伟志5.基于北斗融合多源传感器技术的铁路路基稳定性监测研究 [J], 时洪斌;刘柏林;毛忠良因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

季节性冻土区高速铁路新型防冻胀路基力学特性研究

季节性冻土区高速铁路新型防冻胀路基力学特性研究宋宏芳;刘晓贺;李佰林【摘要】着眼于季节性冻土区高铁路基防冻胀填料改良及路基保温措施,提出纤维泡沫混凝土作为基床表层填料或保温强化层材料的防冻胀路基结构形式.对纤维泡沫混凝土进行物理力学特性及抗冻融耐久性试验,在此基础上采用有限元仿真分析级配碎石基床、纤维泡沫混凝土基床、保温强化层基床3种路基结构的层间剪切应力、竖向应力、竖向位移等力学参数.结果表明:纤维泡沫混凝土具有良好的保温特性及冻融耐久性,其作为基床表层填料与级配碎石相比,路基结构力学参数均得到改善;其作为保温强化层材料可有效降低级配碎石基床表层剪切应力的最大值,提高路基结构整体稳定性.在一定程度上证明了纤维泡沫混凝土作为季节性冻土区高铁路基防冻胀材料的可行性.【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2018(040)011【总页数】7页(P98-104)【关键词】高速铁路路基;季节性冻土区;纤维泡沫混凝土;防冻胀结构;力学特性【作者】宋宏芳;刘晓贺;李佰林【作者单位】北京交通大学土木建筑工程学院,北京 100044;石家庄铁道大学土木工程学院,河北石家庄050043;石家庄铁道大学土木工程学院,河北石家庄050043【正文语种】中文【中图分类】TU213.1冻土产生的冻胀融沉现象对铁路路基工程的影响重大。

对于多年冻土，由于其厚层地下冰埋藏较浅，受地面活动影响较大，较易发生融化现象，而厚层地下冰融化产生的土体融沉是导致多年冻土区路基变形和破坏的重要因素。

多年冻土地区使用保温法对冻土路基进行保护可以有效防止多年冻土融化，改变进入多年冻土内部的热周转量，减弱路基的修建造成的热积累发展趋势，延缓多年冻土地区路基变形和破坏[1]。

对于季节性冻土，防冻胀问题也是路基设计、施工的难点。

目前，季节性冻土区路基修筑时，已采取了限制路堤高度，改良路基填料，设置隔水、排水设施，修筑保温护道等措施来应对温度的季节性变化产生的冻胀现象[2]。

极端气象条件下季冻区超长铁路隧道温度场分布规律

极端气象条件下季冻区超长铁路隧道温度场分布规律
殷珂;赵立财;王瑞;张永辉;安学旭
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2022(22)35
【摘要】季冻区隧道温度场的分布及演变规律研究是提升隧道服役性能、保障通车效率的基础性工作。

气象参数的代表性是决定隧道温度场分布规律的重要因素。

以新宾隧道工程为例,在分析工程区近41年气象数据的基础上,通过三维足尺数值模拟分析了极端气象条件下隧道温度场分布规律。

研究表明:新宾地区最冷月份以12~15方位风为主,其持续时间基本服从对数正态分布;不同气象组合条件下隧道温度场存在显著差异,新宾隧道抗冻设防重点在入口端;风向使得隧道出入口附近南北两侧温度存在较大差异,随进深增加温差逐渐减小直到消失;隧道出入口附近围岩负温区域随通风时间逐渐扩大且分布渐趋不均匀,隧道入口负温区长度和深度均随通风时间非线性增大,增大速率渐趋减缓。

【总页数】9页(P15756-15764)
【作者】殷珂;赵立财;王瑞;张永辉;安学旭
【作者单位】长安大学建筑工程学院;中铁十九局集团第三工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U451
【相关文献】
1.季节性冻土区运营铁路隧道实测温度场分布规律研究
2.基于FLAC3D的季冻区隧道温度场分布规律数值模拟分析
3.沉管隧道火灾温度场分布规律研究——以港珠澳大桥沉管隧道为例
4.水-热耦合作用下严寒地区高速铁路隧道温度场分布规律
5.超长联络通道冻结温度场发展规律及其对隧道变形的影响
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多年冻土地区铁路路基水热过程研究

多年冻土地区铁路路基水热过程研究张明礼;温智;薛珂;樊姝芳;高樯【期刊名称】《铁道学报》【年(卷),期】2017(039)010【摘要】为研究寒区铁路路基水热动态过程,以北麓河地区路基试验段道砟覆盖路面、无道砟路面(砂砾路面)和天然场地的水分、温度、热通量和降水等数据为基础,分析铁路路基活动层水热宏观迁移规律、活动层水分累积情况及降水对路基热状况的影响.结果表明:路基活动层各深度地温随时间呈正弦规律变化,道砟层能够有效减少外部热量进入路基,道砟路面年平均地温和年较差明显低于砂砾路面;融化期间路基液态水和降水向下运移,冻结过程中水分向冻结锋面运移;夏季强降雨和持续降雨对浅层路基(高度<75 cm)短期水热有明显影响,但路基长期水热受降雨影响不明显,也未出现明显水分累积;降雨入渗、地表蒸发伴随的液态水和水汽运移对铁路路基表层水热影响不可忽略.【总页数】8页(P126-133)【作者】张明礼;温智;薛珂;樊姝芳;高樯【作者单位】兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州 730050;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州 730000;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州 730000;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州 730000;兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州 730000;中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】U213.14【相关文献】1.青藏高原多年冻土地区铁路路基施工技术 [J], 廖付塘2.青藏铁路路基下多年冻土演化特征及规律研究 [J], 杨永鹏;孟进宝;韩龙武;李勇3.道砟层对多年冻土区铁路路基水热影响监测与分析 [J], 张明礼;温智;薛珂;樊姝芳;李德生4.青藏高原多年冻土地区铁路路基工程动力稳定性分析 [J], 陈拓;吴志坚;林碧苍;郝臻;曹伟宏;5.青藏高原多年冻土地区铁路路基工程动力稳定性分析 [J], 陈拓;吴志坚;林碧苍;郝臻;曹伟宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施研究的开题报告

季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施研究的开题报告一、选题背景高速铁路是一种重要的现代化交通运输方式，能够极大地提高经济和社会发展的效率。

然而，在季节冻土区建造高速铁路路基时，会遇到路基温度场异常的问题，这会极大地影响高速铁路的安全和稳定运行。

因此，研究季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施，具有重要意义。

二、选题意义1.提高高速铁路路基的安全性能季节冻土区的气象条件极其恶劣，实地施工时会受到很大的限制，同时路基的稳定性受季节变化的影响也非常明显，因此研究季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施，可以提高高速铁路路基的安全性能，确保高速铁路的顺利运行。

2.提升铁路建造技术水平季节冻土区的高速铁路建造对技术水平要求很高，研究季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施，也可以提升铁路建造技术水平。

3.为研究其他领域提供参考季节冻土区高速铁路路基温度场及保温措施的研究，对其他领域（比如：桥梁、道路、建筑等）的防冻保温工程研究提供了可借鉴的实用经验。

三、主要内容和研究方法1.主要内容（1）研究季节冻土区高速铁路路基温度场的特点和影响因素；（2）评估季节冻土区高速铁路路基温度场对高速铁路运行的影响；（3）分析保温措施的种类和适用条件；（4）研究不同保温措施对高速铁路路基温度场的影响。

2.研究方法采用理论研究和实验研究相结合的方法，理论分析季节冻土区高速铁路路基的温度变化规律，实验测试不同保温措施对路基温度场的影响。

同时，借助计算机模拟，对季节冻土区高速铁路路基温度场进行较为精确的预测及评估。

四、预期结果和成果1.预期结果（1）明确季节冻土区高速铁路路基温度场特点和影响因素；（2）评估季节冻土区高速铁路路基温度场对高速铁路运行的影响；（3）筛选出适用于季节冻土区高速铁路路基的保温措施；（4）分析不同保温措施对高速铁路路基温度场的影响。

2.预期成果（1）发表一篇SCI论文一篇；（2）撰写一本具备一定实用性的专著；（3）为高速铁路和防冻保温工程领域提供参考依据。