兰新客运专线浩门区间路基温度、水分及冻胀变形特征

摘要

粗细颗粒混合填料的微冻胀严重影响着寒冷地区高速铁路的安全运营.基于对兰新客运专线浩门区间运营期4个路基断面不同深度的温度、水分及冻胀变形现场监测,分析了冻结期该铁路路基在不同深度下的温度、水分及冻胀随季节变化特征.结果表明:越接近地表,对外界环境温度变化的敏感性越高,温度传递随时间的滞后性呈指数递减规律,深度超过3 m时全年无负温.寒季2.7 m厚的路基最大冻胀量约2.1 cm,其中,0~0.5 m处寒季最低温度介于-10.3^-15.6℃,暖季及冻结初期含水量相对较高有15%左右,其冻胀率约4.86 mm·m-1,故级配碎石在低温含水量高情况下能有效减弱冻胀.冻胀率最大值(14.34 mm·m-1)发生在0.5~1.5 m之间的普通AB组填料层,寒季最低温度介于-7.2^-12.4℃,暖季及冻结初期含水量介于10%~15%.1.5~2.7 m之间的填料层冻胀率约为1.94 mm·m-1,寒季最低气温-3.2~0.4℃,暖季及冻结初期含水量介于12.5%~15%.路基填料细颗粒(粒径小于0.25 mm)含量越高,冻胀率越大,建议将细颗粒料控制在15%以内.