中国铁道科学
中國鐵道科學
중국철도과학
CHINA RAILWAY SCIENCE
2015年
2期
11-17
,共7页
杜晓燕%叶阳升%张千里%蔡德钩
杜曉燕%葉暘升%張韆裏%蔡德鉤
두효연%협양승%장천리%채덕구
高速铁路%路基%季节性冻土%冻深%冻结指数%温度场%位移场%监测
高速鐵路%路基%季節性凍土%凍深%凍結指數%溫度場%位移場%鑑測
고속철로%로기%계절성동토%동심%동결지수%온도장%위이장%감측
High speed railway%Subgrade%Seasonally frozen ground%Frozen depth%Freezing index%Temperature field%Displacement field%Monitoring
针对季节性冻土区高速铁路路基冻胀的最大变形量应小于5mm的严格要求,开展季节性冻土区高速铁路路基冻深的研究.在综合分析国内外相关冻深求解方法的基础上,提出采用改进的Berggren法计算高速铁路路基设计冻深的公式.该公式考虑了路基的热力特性、气象条件以及地基条件,适用于特性各异的多层土路基.运用现场监测和基于比奥固结理论的有限元仿真分析方法及改进Berggren法,对某典型冻土区段高速铁路的路基冻胀及温度场和位移场进行测量、计算和分析,结果表明:路基冻深的发展历经较浅且小幅波动、向下快速发展且达到最大、逐渐减小和浅层小幅波动等阶段;路基冻胀变形主要发生在冻深的70％范围内;该典型冻土区段最大冻深的有限元仿真计算值为1.98 m,改进的Berggren法计算值为1.94 m,与实际监测值1.90m的计算误差分别仅为4.2％和2.4％,表明有限元仿真分析方法和改进的Berggren法均为确定路基冻深的有效手段.
針對季節性凍土區高速鐵路路基凍脹的最大變形量應小于5mm的嚴格要求,開展季節性凍土區高速鐵路路基凍深的研究.在綜閤分析國內外相關凍深求解方法的基礎上,提齣採用改進的Berggren法計算高速鐵路路基設計凍深的公式.該公式攷慮瞭路基的熱力特性、氣象條件以及地基條件,適用于特性各異的多層土路基.運用現場鑑測和基于比奧固結理論的有限元倣真分析方法及改進Berggren法,對某典型凍土區段高速鐵路的路基凍脹及溫度場和位移場進行測量、計算和分析,結果錶明:路基凍深的髮展歷經較淺且小幅波動、嚮下快速髮展且達到最大、逐漸減小和淺層小幅波動等階段;路基凍脹變形主要髮生在凍深的70％範圍內;該典型凍土區段最大凍深的有限元倣真計算值為1.98 m,改進的Berggren法計算值為1.94 m,與實際鑑測值1.90m的計算誤差分彆僅為4.2％和2.4％,錶明有限元倣真分析方法和改進的Berggren法均為確定路基凍深的有效手段.
침대계절성동토구고속철로로기동창적최대변형량응소우5mm적엄격요구,개전계절성동토구고속철로로기동심적연구.재종합분석국내외상관동심구해방법적기출상,제출채용개진적Berggren법계산고속철로로기설계동심적공식.해공식고필료로기적열력특성、기상조건이급지기조건,괄용우특성각이적다층토로기.운용현장감측화기우비오고결이론적유한원방진분석방법급개진Berggren법,대모전형동토구단고속철로적로기동창급온도장화위이장진행측량、계산화분석,결과표명:로기동심적발전력경교천차소폭파동、향하쾌속발전차체도최대、축점감소화천층소폭파동등계단;로기동창변형주요발생재동심적70％범위내;해전형동토구단최대동심적유한원방진계산치위1.98 m,개진적Berggren법계산치위1.94 m,여실제감측치1.90m적계산오차분별부위4.2％화2.4％,표명유한원방진분석방법화개진적Berggren법균위학정로기동심적유효수단.
