路基凍脹形成原因

水的補給是由地下毛細(xì)作用引起的，使路基表層水分不斷增加，結(jié)冰后土體膨脹增大，形成凍脹。

1)將路基地表水引向路基外排除，切斷浸蝕路基的水源。

2)設(shè)置隔溫層，防止水的凍結(jié)和路基土膨脹。

3)在路堤下部設(shè)置隔斷層，以隔斷毛細(xì)水上升，防止路基凍脹。隔斷層應(yīng)采用滲水性良好的粗粒料填筑，其位置宜在路基的中部或底部，厚度一般是40～50cm，其底面宜設(shè)反濾層，也可用清砂，防滲型土工織物等不透水材料修筑。2100433B

路基凍脹會導(dǎo)致無砟軌道產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破壞和不平順，直接影響列車的安全、平穩(wěn)運行，是嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路冬季降速運營的關(guān)鍵影響因素。既有研究中，針對路基凍脹機理和控制措施等研究較多，對路基凍脹下無砟軌道力學(xué)行為的研究相對較少，特別是凍脹與軌道不平順的關(guān)系、無砟道床離縫機理、凍脹下車-軌動力響應(yīng)等研究相對匱乏。路基凍脹導(dǎo)致的一系列與無砟軌道平順性、動力特性相關(guān)的問題亟待解決。.項目考慮無砟軌道多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)間的粘結(jié)特性和破壞準(zhǔn)則，建立細(xì)觀與宏觀相結(jié)合的無砟軌道-路基分析模型，提出路基凍脹下無砟軌道不平順特征，揭示無砟道床離縫機理。提出可詳細(xì)考慮結(jié)構(gòu)病害特征的新型動力分析方法，研究路基凍脹下車輛-無砟軌道的動力學(xué)行為。根據(jù)動力參數(shù)敏感指標(biāo)變化特征，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立路基凍脹變形的智能識別方法。綜合考慮耐久性、安全性及舒適性等因素，提出路基凍脹的控制標(biāo)準(zhǔn)。通過研究，補充完善嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路設(shè)計理論和維護(hù)方法。

隨著高速鐵路在季凍區(qū)的大范圍修建，路基凍脹問題已成為亟待解決的重大技術(shù)難題。路基凍脹會導(dǎo)致無砟軌道產(chǎn)生不平順及層間離縫，直接影響列車的安全平穩(wěn)運行及結(jié)構(gòu)服役性能，是嚴(yán)寒地區(qū)高速鐵路冬季限速的關(guān)鍵因素。以CRTSⅢ型板式無砟軌道作為研究對象，建立了考慮混凝土塑性和鋼筋影響的車輛-無砟軌道-路基空間耦合靜動力學(xué)模型，從凍脹變形與軌面不平順間的映射關(guān)系、凍脹下無砟軌道層間離縫分布及發(fā)展規(guī)律、凍脹對車輛-軌道系統(tǒng)動力響應(yīng)的影響3個方面進(jìn)行了分析，并對凍脹區(qū)路基變形標(biāo)準(zhǔn)及預(yù)測診斷開展了研究。取得如下研究成果：建立了高速鐵路路基熱力學(xué)模型，研究了凍脹區(qū)路基時空變形特征，提出了采用上凸型余弦曲線來模擬路基不均勻凍脹。基于建立的無砟軌道空間耦合靜力學(xué)模型，研究了不同凍脹情況下無砟軌道層間離縫分布及發(fā)展規(guī)律。建立了車輛-無砟軌道-凍脹路基空間耦合動力學(xué)模型，分析了嚴(yán)寒地區(qū)不同凍脹和運營條件對車輛動力學(xué)指標(biāo)的影響?；谧悦軐?底座板間離縫的靜力學(xué)控制指標(biāo)和基于輪重減載率及車體垂向加速度綜合影響的動力學(xué)控制指標(biāo)，提出了靜動力學(xué)結(jié)合的路基凍脹控制標(biāo)準(zhǔn)。 2100433B