兰新高速铁路高寒地段路基温度场数值模拟分析

兰新高铁浩门至大梁区间所处地区海拔高,气温低,冻结期长,属于深季节性冻土区。为解决该区间路基冻害问题,依据当地气候条件,运用ANSYS有限元分析软件,对低路堤、零断面换填路基及不同深度处铺设保温材料的路基温度场进行数值模拟,分析路基冻结深度的变化规律和最大冻结深度,为高寒区高速铁路路基冻害防治措施设计提供参考。研究表明:(1)由于兰新高铁浩门至大梁区间海拔高、冬季冻结时间长、气温低等原因,导致路基冻结深度大;(2)零断面换填路基实测地温和数值模拟计算结果基本相符,所选计算模型、参数等可以为其他相同条件断面数值模拟分析采用;(3)铺设保温板路基温度场较未铺设保温板的0℃线上移,冻结深度增加速率变小,最大冻结深度明显减小,路基保温效果较好;(4)由于路基边坡、基床以下部位土层性质、厚度、热物理参数等影响,低路堤最大冻结深度比零断面换填路基大。     

高原寒区路基边坡保温板护坡应用

为研究保温板在高原寒区铁路路基边坡防护工程中的应用效果,在青藏铁路北麓河试验段进行了观测研究。试验工程采用泡沫玻璃板和草皮铺设路堑边坡,研究结果表明:泡沫玻璃板护坡在保温及延缓多年冻土退化方面均优于草皮护坡,利用其低的热导性(热阻)阻止上部热量进入下部土层,从而起到保护多年冻土的作用。     

聚氨酯夹心板材在冷藏保温汽车上的应用

聚氨酯夹心板是建筑行业广泛应用的新型墙体材料，上游产品可带动聚氨酯化工原料、彩钢板、铝板、不绣钢板等产品的生产，下游可延伸外墙保温板、内墙保温板、屋顶保温板、冷藏保温汽车厢板等产品的应用。聚氨酯夹心板符合我国建筑行业新型墙体材料发展应用的产业政策，对推动行业技术进步将发挥积极的作用。     

青藏铁路风火山隧道复合式衬砌防水保温层铺设技术

青藏铁路风火山隧道为世界最高隧道，全长1338m，海拔4906m，洞身为多年冻土，防水保温要求高，采用防水保温结构，无钉铺设，双缝热焊接。     

季节性冻土地区路基冻结深度试验研究

在季节性冻土地区修建无砟轨道铁路,路基冻胀变形控制是突出技术难题。通过对填筑粗颗粒填料的路基、天然地基与保温路基的温度及变形测试,确定不同土质冻结指数与冻结深度的关系,证明设置保温层可以降低冻结深度,是路基冻胀变形控制的一种有效措施。     

季节冻土区防冻胀护道对保温路基地温特征影响效果研究

运用土壤冻结条件下水热耦合输移基本方程及数值方法,考虑在铺设保温层情况下,加铺防冻胀护道对路基地温特征的影响规律,并与未加铺防冻胀护道的情况进行对比分析。结果表明:铺设保温材料对减小路基中部附近土体季节冻结深度有明显作用,但对路基两侧冻结深度影响相对较小;加铺防冻胀护道对边坡下土体季节冻结深度有一定程度的抬升作用,上升幅度由路基坡脚向路肩逐渐减小,但对路基中部附近土体季节冻结深度影响甚微;保温板-防冻胀护道复合路基结构形式,充分利用两种措施优点,对路基中心、路肩以及坡脚下最大冻结深度抬升的综合效果更好,抬升最大值分别为1.48、1.01、0.68 m。     

寒区隧道拱墙铺设防水保温层施工方法

拉法山隧道工程采用拱墙铺设双层防水板中间加保温板的防水保温设计方法,为解决如何采用无钉法依次铺设“防水层+保温层+防水层”的问题,在施工现场先后试验了胶结法、吊绳吊挂法、环向钢筋固定法和防水板连接带环向张拉连接法4种铺设方法。在可行性和实用性等方面对这4种方法进行综合分析比较后,总结出防水板连接带环向张拉连接法最经济、环保,并且符合设计要求和便于现场操作。     

新型桩板结构路基在季节冻土区的适用性

针对莫喀（莫斯科—喀山）高速铁路季节性冻土区路基冻胀病害防治问题,提出了铺设保温板垫层的新型桩板结构路基. 通过对聚苯乙烯泡沫塑料板（EPS）、聚氨酯板（PU）和挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS） 3种保温材料性能的对比分析,发现新型桩板结构路基中的保温板可采用在保温隔热、隔水防渗和抗压性能方面表现良好的XPS保温板. 通过建立热弹塑性冻胀计算模型,研究了冻胀力作用下保温板铺设范围、厚度、路基填高和外界温度对新型桩板结构路基受力变形的影响. 结果表明:当保温板铺设范围延伸到线路两端的信号线槽处时,可以更好地阻滞外界负温向下传递（减小冻深）,抑制因桩板结构周边土体冻胀对结构物产生的不良影响;随着保温板厚度的增大,冻胀量呈指数形式减小,冻深呈抛物线形减小,保温板上表面处起到抑制外界负温向下传递的作用,下表面处起到控制下部土体温度耗散的作用;增大路基填高,有利于抑制路基冻胀量,减少保温板的使用厚度,当路基填高0.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.40 m;当路基填高2.8 m时,保温板垫层厚度需大于0.31 m.      

浅谈多年冻土地区特殊路基处理措施

多年冻土地区修筑公路遇到的道路病害主要为融沉和冻胀,阐述了针对多年冻土,目前国内外现存的一些处理措施和适用性。     

保温板路基施工技术研究

分析了适用保温板路基的气候及年平均地温条件,并总结归纳了施工工艺流程及施工要点,可为在建的共玉公路保温板路基施工提供参考。