季节性冻土高铁路基冻胀融沉仿真

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季节性冻土高铁路基冻胀融沉仿真
冻土对温度变化极其敏感,各方面性质受外界温度变化影响较大。在季节性冻土区,冬季寒冷高铁路基常产生冻胀变形,而春季温暖路基又会产生融沉变形,路基这种反复冻胀融沉变形会导致路基发生不均匀沉降,进而引起轨道不平顺、翻浆冒泥等冻害,严重威胁高铁的运行安全。
为了保证路基的稳定性,研究季节冻土区土体的冻胀机理、影响因素和有效的防冻胀措施十分重要。本文以哈齐客运专线为工程背景,通过有限元仿真计算分析路基温度场和变形场分布规律,进而研究泡沫混凝土保温板对路基温度场和变形场的影响。
本文主要内容及研究成果包括:(1)结合现场地温和冻胀量实测数据,研究了季节性冻土区高铁路基温度场和变形场的时空分布规律。路基冻融循环过程中,路基不同深度处的地温在大致呈余弦函数分布,地温振幅随深度增加而逐渐减小,且相位滞后。
路基冻结初期,路基冻胀量增长较快,随后冻胀速率变小,冻胀量增长变缓,在冻胀量达到最大值后迅速减小。(2)基于建立的温度场-变形场耦合的有限元模型,分析路基表面冻胀量随冻结深度变化的规律和冻胀率沿冻结深度方向的分布规律。
路基表面冻胀量和冻结深度的变化趋势一致,冻胀量随冻 ...

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关键词：季节性 客运专线 影响因素 研究成果 主要内容