[分享]季节性冻土路基保温措施

发表于2018-05-23     846人浏览     2人跟帖     总热度:141  

我国东北的高寒高纬度地区属于典型的季节性冻土区,保温法作为路基抗冻胀措施之一,在季节性冻土区应用广泛。本期推文将以哈大高铁、哈齐客专为例,介绍季节性冻土区铁路路基工程常采用的防冻胀保温措施。
季节性冻土路基保温措施-Snap4.jpg
季节性冻土区土体具有冬冻春融的现实特征,铁路建设过程中解决路基的冻胀融沉问题是保证该地区高速铁路工程质量的关键。在哈大高铁、哈齐客专工程中多采用隔热保温法对路基温度场进行控制。路基保温措施的原理是在路基表面或深部设置隔热层来增大热阻 ,进而减少冷量输入,通过在冷季减少下部土体的冻结,削弱冻胀发生的温度条件。以下介绍两类常用方法:
(1)路基保温板措施:将导热系数明显小于路基结构的板材铺设于路基中,减少保温板内外的热量传递,降低外界大气温度变化对保温板以下路基结构温度场的影响,同时延缓水分向冻结面的迁移,进而防止路基冻胀。聚苯乙烯泡沫塑料保温板(简称EPS保温板)是工程中常用的保温板材料,具有自重轻,强度高,吸水率小,隔热性好,造价低,运输方便等优点。通常情况下,保温板厚度越厚、设置位置离路基表面越近,其抗冻胀效果越好。下图为某试验路堤采用EPS保温板后不同位置地温场变化规律。图示表明,保温板上地温随着地表温度的变化而变化,而保温板下地温虽然也随外界温度变化,但变化幅度较小,可见,EPS保温板起到了良好的保温效果,有效削弱了大气温度变化对地下土层温度场的影响。  
季节性冻土路基保温措施_1
某试验路堤保温板上下侧地温随季节变化特征
(图片来源:胡宇.EPS保温板抗路基病害特征分析)
(2)防冻胀保温护道措施:工程中常采用在路堤边坡两侧设置一定宽度和厚度的防冻胀护道的方式来减小由路基两侧传入路基中的冷量。与使用低导热系数的材料来降低路基热传递的保温板措施不同,该措施主要是通过提高路基高度来增加热阻,达到路基保温的目的,以防止气候变化和外界作用对路基下部土体温度场及水分场的影响。就现有研究和工程设计情况,一般要求保温护道高度和宽度的设计值不应小于当地季节最大冻深量。保温护道是较为常见的路基结构形式,在哈大、哈齐高速铁路中均有设置,但一些专家学者提出,保温护道的设置伴随着增大土体融化深度和提高年平均地温的现象,其保温效果有限,因此这项措施的应用效果仍需进一步研究。
季节性冻土路基保温措施_2
路基保温护道示意图
(图源:司建峰.季节性冻土地区保温护道的设置原则)
哈大高速铁路和哈齐客运专线的建成通车为我国严寒区高速铁路建设积累了宝贵的经验,其运营后的病害情况监测和研究工作也对提高铁路建设技术具有重要意义。

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 发表于2018-05-23   |  只看该作者      

2

大家遇到过冻土的问题嘛?

 发表于2018-05-28   |  只看该作者       筑龙币+10

3

非常好的资料,谢谢分享,收藏了!

追74256

河北 秦皇岛 | 建筑施工

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