季节冻土区高速铁路路基冻胀特性研究
2021-04-01颜庆宇
工程建设与设计 2021年1期
颜庆宇
(中铁建贵州建设有限公司,贵阳 550000)
1 引言
冻土是一种低于0℃且含有冰的土岩【1】。根据冻土存在时间的长短可分为多年冻土和季节冻土。随着铁路事业的高速发展,越来越多的铁路线穿越季节冻土区,当温度降到负温后,由冻胀变形引起的一系列问题将严重影响铁路行车安全,同时,也是铁路修建、运营和维护保养时面临的一大难题。尤其对于高速铁路,针对铁路轨道稳定性和平稳性要求更高,需严格控制路基冻胀量。
2 冻胀特点
我国铁路线路长、跨度广,涵盖多种气候及地质条件,季节冻土路基冻胀特点也有所差异。季节性冻土区的铁路路基冻胀一般涉及3 个阶段:快速冻胀、稳定冻胀、冻胀回落,时间一般从11 月初到次年3 月中旬。从冻胀量大小来看,一般情况下路堑>路堤>过渡段。东北等寒区由于冻期长、昼夜温差大、冻结指数大等原因,冻胀性大于华北、华中等地区且易发生不均匀冻胀,影响整体行车的安全性。
3 冻胀主要影响因素
3.1 土质
土颗粒的大小是影响路基冻胀的主要特征,粗粒土与水的结合能力较弱,实验表明,当粒径小于0.05mm 的土粒质量小于或等于总土粒质量的6%时,此时的土为非冻胀性土,当大于总土重的6%时为冻胀性土【2】。冻胀敏感性土容易产生冻胀,土体中细粒含量占比越大,土的冻胀敏感性越大,土体的冻胀率随着土体中细颗粒占比的增加而增大。粒径为0.002~0.05mm 时具有最大冻胀率,当土体颗粒小于0.002mm 时,冻胀率逐渐减小。土体的种类不同,冻胀性不同,一般情况下粉质土>黏土>粗砂>砂砾土。……
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