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哈大高速铁路路基冻胀区轨道不平顺特征分析

铁道学报 2016年第7期38卷 105-109页

作者：赵国堂刘秀波高亮蔡小培中国铁路总公司北京100844 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京100081 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

路基冻胀会导致无砟轨道产生结构变形,引起轨道不平顺,直接影响列车的安全、平稳运行。为研究路基冻胀变形作用下无砟轨道不平顺的特征,本文基于综合检测列车测得的动态轨道不平顺数据,利用轨道不平顺波形图、轨道不平顺累积分布和轨道... 详细信息

路基冻胀会导致无砟轨道产生结构变形,引起轨道不平顺,直接影响列车的安全、平稳运行。为研究路基冻胀变形作用下无砟轨道不平顺的特征,本文基于综合检测列车测得的动态轨道不平顺数据,利用轨道不平顺波形图、轨道不平顺累积分布和轨道不平顺谱等方法,分析了哈大高速铁路路基冻胀及冻融前后轨道不平顺变化规律。研究结果表明:路基地段高低不平顺波长等于底座板和轨道板跨度,桥梁地段高低不平顺波长等于桥梁跨度;冻胀对路基地段波长10m以上的高低和水平不平顺影响较大,对中长波轨向不平顺稍有影响,对其他影响较小;冻土融化后轨道不平顺能基本恢复到初始状态,每年的同时期冻胀引起的高低不平顺位置、形状和幅值具有再现性。

关键词：高速铁路高寒地区无砟轨道冻胀轨道不平顺谱

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黏性土桩锚基坑冻胀模型试验及其响应分析

东北大学学报（自然科学版） 2017年第12期38卷 1785-1789页

作者：戴武奎梁力辛全明东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳110819

黏性土地区基坑的冻胀效应对于工程施工和支护方案设计影响至关重要.结合东北某基坑工程,现场取样,利用室内模型相似试验,得出了黏性土地区桩锚基坑冻胀的力学变形规律,以及冻土压力与位移的函数关系,在此基础上引入支护结构协调变形方... 详细信息

黏性土地区基坑的冻胀效应对于工程施工和支护方案设计影响至关重要.结合东北某基坑工程,现场取样,利用室内模型相似试验,得出了黏性土地区桩锚基坑冻胀的力学变形规律,以及冻土压力与位移的函数关系,在此基础上引入支护结构协调变形方程,应用有限差分原理,考虑桩土相互作用,得出冻胀桩锚基坑支护体系的计算结果.基坑冻胀实例表明,桩锚体系考虑冻胀力影响的基坑施加冻胀作用的计算方法,更接近工程监测实际情况,可以在类似工程中推广应用.

关键词：黏性土粧锚基坑冻胀模型试验有限差分

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蒲石河电站面板堆石坝垫层料冻胀试验

重庆建筑大学学报 2008年第6期30卷 136-139页

作者：吉植强徐学燕徐伯孟马玉华哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 中水东北勘测设计研究有限责任公司科学研究院吉林长春130021

研究级配、粉粘粒含量、含水率、上覆荷载对冻结过程中冻胀量、冻胀速率的影响,以保证冬季面板堆石坝工程的安全。以蒲石河地区的经验冻结速率为条件控制冻结,采用自上而下的冻结模式,冻结速率控制为20 mm/d。当级配石料粉粘粒含量小于... 详细信息

研究级配、粉粘粒含量、含水率、上覆荷载对冻结过程中冻胀量、冻胀速率的影响,以保证冬季面板堆石坝工程的安全。以蒲石河地区的经验冻结速率为条件控制冻结,采用自上而下的冻结模式,冻结速率控制为20 mm/d。当级配石料粉粘粒含量小于12%时,基本为无冻胀或弱冻胀,冻胀量随粉粘粒含量增加呈线性增长;粉粘粒含量相同时不同级配改变了含水量与冻胀量之间的线性关系的梯度。反向压力与冻胀力相平衡,限制了冻胀时的体积膨胀,工程中宜采用7.5%含水率和12%的粉粘粒含量的级配石料,使用密度为59 g/cm3的混凝土面板可以抑制冻害的发生。

关键词：冻胀级配石料冻结速率粉粘粒含量

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冻结作用下复合填料水分迁移与冻胀特性研究

建筑材料学报 2012年第5期15卷 703-706,729页

作者：何忠意邓安王海波倪林广东天信电力工程检测有限公司广东广州510600 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 南京林业大学土木工程学院江苏南京210037

在补水条件下,对4种聚苯乙烯(EPS)颗粒掺量的复合填料试样施加3种冷端温度(-5,-10,-15℃)冻结,开展水分迁移及冻胀特性测试与分析.研究了冻结作用下复合填料温度分布特征、水分迁移规律和冻胀变形特性,基于温度场和水分场的相关性分析... 详细信息

在补水条件下,对4种聚苯乙烯(EPS)颗粒掺量的复合填料试样施加3种冷端温度(-5,-10,-15℃)冻结,开展水分迁移及冻胀特性测试与分析.研究了冻结作用下复合填料温度分布特征、水分迁移规律和冻胀变形特性,基于温度场和水分场的相关性分析了复合填料抗冻胀破坏机理.结果表明,一定程度地增加EPS颗粒含量,会使复合填料冻结温度与热阻提高,温度传导、冻结锋面移动速率以及冻结深度递减,已冻区含水率增量变小,冻结锋面和未冻区含水率增量变大,冻胀量减少,有助于缓解冻胀破坏.TIF颗粒掺量为0.5%～1.0%(质量分数)时,复合填料抗冻胀性能较好.抗冻胀机制与EPS颗粒的隔热、阻水和吸纳作用有关.

关键词：复合填料冻结水分迁移冻胀废铸砂聚苯乙烯(EPS)颗粒

考虑地下水位影响的现浇混凝土梯形渠道冻胀破坏力学分析

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农业工程学报 2017年第11期33卷 91-97页

作者：肖旻王正中刘铨鸿王羿葛建锐西北农林科技大学水利与建筑工程学院杨凌712100 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室兰州730000

地下水的补给与迁移是高地下水位渠道的冻胀破坏的主要影响因素。该文提出了一种考虑地下水位影响的梯形渠道衬砌冻胀力分布计算方法,推导出地下水位影响的渠道基土冻胀强度和冻结深度分布的计算公式,并得到现浇混凝土衬砌的截面最大弯... 详细信息

地下水的补给与迁移是高地下水位渠道的冻胀破坏的主要影响因素。该文提出了一种考虑地下水位影响的梯形渠道衬砌冻胀力分布计算方法,推导出地下水位影响的渠道基土冻胀强度和冻结深度分布的计算公式,并得到现浇混凝土衬砌的截面最大弯矩和最易破坏截面位置的解析表达式。从整体与局部2个方面定量分析梯形渠道衬砌冻胀力分布的不均匀性,为渠道的抗冻性能评价和断面优化提供了定量指标,结果表明:渠深越浅,坡板倾角越小,冻胀力分布越均匀,越不易发生破坏,揭示了宽浅式梯形渠道抗冻性能良好的原因。以塔里木灌区某梯形渠道为原型,对不同地下水埋深的渠道冻胀特征和受力进行了分析,并与观测资料进行了对比,其中基土冻深的计算值与观测值之间的最大相对误差为3.5%,估算最大弯矩所在截面的位置为距离坡顶63.9%坡板长处,与灌区实地调查结果基本相符,表明了方法的实用性和合理性。最后,对高地下水位梯形渠道的冻害机理进行了分析,该研究可为高地下水位现浇混凝土梯形渠道衬砌的抗冻设计和相关研究提供参考。

关键词：水分渠道冻土冻胀高地下水位塔里木灌区冻害机理

考虑渠基土渗透差异下高州灌区渠道衬砌结构冻胀特征研究

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地下水 2023年第6期45卷 121-123页

作者：李茜然广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广东广州510635

为研究高州水库灌区渠道衬砌结构冻胀特征,采用地基弹性梁理论与冻胀仿真计算方法,分析了不同渗透系数渠基土方案下衬砌结构冻胀位移、剪力以及弯矩变化特征。研究表明,渠底板、渠坡板冻胀位移变化不受渠基土渗透系数影响,峰值位移分别... 详细信息

为研究高州水库灌区渠道衬砌结构冻胀特征,采用地基弹性梁理论与冻胀仿真计算方法,分析了不同渗透系数渠基土方案下衬砌结构冻胀位移、剪力以及弯矩变化特征。研究表明,渠底板、渠坡板冻胀位移变化不受渠基土渗透系数影响,峰值位移分别位于断面1.1 m、1.125 m处,但位移值与之为负相关,渠坡板的冻胀位移表现高于渠底板。当渠基土渗透系数为2×10^(-7)~2×10^(-5)cm/s与2×10^(-4)~1×10^(-4)cm/s两区间时,衬砌结构的冻胀剪力变化相对应具有不同趋势特征;渠基土渗透系数愈高,冻胀剪力愈低。改变渠基土渗透系数,渠底板、渠坡板冻胀弯矩在断面上具有一致性变化特征,分别呈“先增后减直至稳定”、“先增后减”,在渠基土渗透系数递增1个量级时,渠底板、渠坡板峰值冻胀弯矩分别平均下降了22.1%、26.8%。论文可为灌区渠道衬砌结构防冻胀设计及冻胀仿真研究提供参考。

关键词：高州灌区渠道衬砌结构冻胀

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季冻区深基坑温度场及冻胀变形研究

铁道科学与工程学报 2020年第5期17卷 1140-1146页

作者：刘守花阳军生崔高航鬲浩然周超云中南大学土木工程学院湖南长沙410075 东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040

考虑热对流和热传导作用,结合Laplace变换和Laplace反演推导基坑土体温度场解析解,并采用Matlab编程求解、分析其温度分布规律。依托哈尔滨某越冬施工的深基坑工程实例,采用有限元数值分析方法,分析冻胀对基坑影响及安全措施控制效果。... 详细信息

考虑热对流和热传导作用,结合Laplace变换和Laplace反演推导基坑土体温度场解析解,并采用Matlab编程求解、分析其温度分布规律。依托哈尔滨某越冬施工的深基坑工程实例,采用有限元数值分析方法,分析冻胀对基坑影响及安全措施控制效果。研究结果表明:基坑暴露在低温环境下的时间越长,土体的冻结深度越深,但冻结深度增加速率随时间逐渐变慢;受冻胀影响基坑围护结构裸露段水平位移增加了11.5%~35.7%,且围护结构角隅位置受冻胀影响最大,冻胀对基坑影响不容忽视;较未设置保温层工况,保温层的设置使围护结构水平位移降低了11.6%~22.6%,保温层隔热效果明显。

关键词：深基坑季冻区温度场解析解冻胀

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高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性研究

铁道工程学报 2018年第2期35卷 24-28页

作者：张聪颖中国铁路设计集团有限公司天津300251

研究目的:在季节性冻土区修建高速铁路,路基冻胀变形控制是关键性难题,影响轨道的平顺性与列车运营的安全性。粗颗粒填料是国内外路基工程包括高速铁路防冻层广泛采用的填料,研究高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性对高速铁路路基的防冻胀... 详细信息

研究目的:在季节性冻土区修建高速铁路,路基冻胀变形控制是关键性难题,影响轨道的平顺性与列车运营的安全性。粗颗粒填料是国内外路基工程包括高速铁路防冻层广泛采用的填料,研究高速铁路路基粗颗粒填料冻胀特性对高速铁路路基的防冻胀,保证轨道的平顺性具有重要的意义。研究结论:通过室内和现场试验,开展了不同配比粗颗粒土的冻胀特性研究。试验结果表明:(1)粗颗粒填料在满足路基压实条件的前提下,可有效控制路基冻胀变形;(2)通过改进的室内冻胀试验,能够使试验中土样的均匀性和压实效果更接近现场工程的实际情况,从而使得试验结果更加可靠;(3)通过合理控制粗颗粒填料组分、级配、细颗粒含量等设计参数,可以达到较好的防冻胀效果;(4)本研究成果可应用于严寒地区高速铁路路基的防冻层,能够有效抑制路基冻胀,保证轨道的平顺性。

关键词：路基粗颗粒土试验冻胀

关于冬季冻胀和春融影响轨道几何尺寸变化的分析研究

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减速顶与调速技术 2022年第2期 17-24页

作者：秦博中国铁路哈尔滨局集团有限公司哈尔滨工务机械段黑龙江哈尔滨150001

哈尔滨局管内线路贯穿黑龙江省全境及内蒙古自治区呼伦贝尔市,气候寒冷,气温差异大;地质结构复杂,路基土壤含水量大;路基建设年代久远,填筑土质不良,不同地域冻害大小、数量存在较大差异。本文通过对哈尔滨局多年冻害数据规律的分析,总... 详细信息

哈尔滨局管内线路贯穿黑龙江省全境及内蒙古自治区呼伦贝尔市,气候寒冷,气温差异大;地质结构复杂,路基土壤含水量大;路基建设年代久远,填筑土质不良,不同地域冻害大小、数量存在较大差异。本文通过对哈尔滨局多年冻害数据规律的分析,总结出冻害、春融对线路质量的影响、提出了有效的对策及采取整治与整修并举的策略。通过整治,哈尔滨局冻害数量呈现逐年下降趋势,保障了线路行车安全。

关键词：冻胀春融轨道分级管理