寒区高铁路桥过渡段冻结特征及热影响区域数值分析

作者：刘华,牛泽林,牛富俊,张楠,鲁洁

摘要：随着我国高速铁路网络逐步向寒区大范围延伸,线路纵向上选用了较高比例的桥梁以跨越地形,势必出现大量的路桥过渡段。路桥过渡段使线路纵向上出现了刚度变化以及桥用、路用材料的工程抗冻性能差异,进而引发不均匀的冻胀和融沉变形,产生桥头跳车的可能,降低行车的舒适度和安全性。文章运用土壤冻融条件下热传导理论的基本方程和数值方法,结合哈大高铁的典型工况建立路桥过渡段模型,计算分析其在春季融化期间的冻结特征差异和演变规律,并基于工程优化设计了三种不同的台后填筑模式,得到冻融条件下该气候分区的热影响范围,并基于此分析了冻结圈面积、周长、长宽比和横向热扰动距离等几何指标。计算结果表明,仅考虑热学影响时,在有保温层和无锥台护坡工况下,路桥过渡段的综合效果较好。

发文机构：西安建筑科技大学土木工程学院 中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室 中国科学院大学 西安建筑科技大学建筑学院

关键词：寒区高铁路桥过渡段冻结特征填筑模式热影响区域high-speed railway in cold regionroadbed-bridge transition sectionfreezing characteristicsfilling modethermal influence areas

分类号： U213.1[交通运输工程—道路与铁道工程]P642.14[天文地球—工程地质学]