寒區高鐵路橋過渡段凍結特征及熱影響區域數值分析

作者：劉華,牛澤林,牛富俊,張楠,魯潔

摘要：隨著我國高速鐵路網絡逐步向寒區大范圍延伸,線路縱向上選用了較高比例的橋梁以跨越地形,勢必出現大量的路橋過渡段。路橋過渡段使線路縱向上出現了剛度變化以及橋用、路用材料的工程抗凍性能差異,進而引發不均勻的凍脹和融沉變形,產生橋頭跳車的可能,降低行車的舒適度和安全性。文章運用土壤凍融條件下熱傳導理論的基本方程和數值方法,結合哈大高鐵的典型工況建立路橋過渡段模型,計算分析其在春季融化期間的凍結特征差異和演變規律,并基于工程優化設計了三種不同的臺后填筑模式,得到凍融條件下該氣候分區的熱影響范圍,并基于此分析了凍結圈面積、周長、長寬比和橫向熱擾動距離等幾何指標。計算結果表明,僅考慮熱學影響時,在有保溫層和無錐臺護坡工況下,路橋過渡段的綜合效果較好。

發文機構：西安建筑科技大學土木工程學院 中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室 中國科學院大學 西安建筑科技大學建筑學院

關鍵詞：寒區高鐵路橋過渡段凍結特征填筑模式熱影響區域high-speed railway in cold regionroadbed-bridge transition sectionfreezing characteristicsfilling modethermal influence areas

分類號： U213.1[交通運輸工程—道路與鐵道工程]P642.14[天文地球—工程地質學]