冻土对铁路的影响.ppt

1、冻土对铁路的影响,如何克服冻土,3,冻土对铁路的影响,2,主要内容,冻土的含义,冻土是指温度在0以下并含有冰的各种岩土和土壤，可分为短期冻土、季节性冻土和多年冻土。在我国，多年冻土达215万平方公里，青藏高原是我国最大的一片冻土区冻土对温度极为敏感，对铁路的修建有非常大的影响。在冻结的状态下，冻土就像冰一样，随着温度的降低体积发生膨胀，建在上面的路基和钢轨会被它顶起来。到了夏季，冻土发生融化，体积缩小，钢轨也就随之降下去。冻土的反复冻结、融化交替出现，就会造成路基严重变形，整个钢轨出现高低不平，甚至扭绞成麻花状，影响正常通车。,冻土层,冻土对铁路的影响,冻土最大的特点是会随着温度的变化而“发胖

2、”或“变瘦”。在寒季，冻土会像冰一样冻结，随着温度的降低体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被“发胖”的冻土顶得凸起；到了夏季，融化的冻土体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下去。冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基就会翻浆、冒泥，钢轨会出现波浪形高低起伏，对铁路运营安全造成威胁。青藏铁路修建后冻土条件不可避免要发生变化，冻土地区的工程和冻土之间的相互作用，以及外界环境等因素，都会对冻土地区工程建筑物的稳定性产生很大影响，使铁路线路失去平顺性，影响列车正常行驶。所以，在冻土上修铁路，是修建青藏铁路的主要难题。,受冻土影响的铁路,受冻土影响的铁路,如何克服冻土,青藏铁路中克服冻土的方法,1、热棒路

3、基 2、块抛石路基 3、旱桥 4、铺设保温层,如何克服冻土,1、热棒路基,工作原理,热棒是一种汽液两相对流循环的导热系统。它是一根中空双层的密封管，里面充填一定量的工质（如氮、氟里昂、丙烷、CO2等），上端为散热片组成的冷凝器，下端为装有工质的蒸发器，中间为绝热段。当冷凝器的温度低于蒸发器的温差时，蒸发器内的液体工质吸收热量而蒸发，在压差作用下，蒸汽上升至冷凝器端，放出汽化潜能，通过散热片放出，蒸汽工质也随之冷却凝结成液珠，在重力作用下，液珠沿管壁回流至蒸发器。如此反复循环，将地基土中的热量不断散发出去而使土体冷却。（图1）。当冷凝器的温度高于蒸发器温度时，对流就停止，热桩也停止工作。这类热桩

4、的有效导热系数是流体对流方式的50倍,如何克服冻土,热棒的工作原理图,如何克服冻土,热棒,如何克服冻土,工作中的热棒,如何克服冻土,2、块抛石路基,块抛石路基，俗称“土空调”青藏铁路的路基与传统的土方路基有所不同，是一种“肉夹馍”的结构，在土路基中间填筑了一定厚度的块碎石。目前青藏铁路已经建成的路基中，80%以上采取了以块抛石路基和块、碎石抛石护坡为主的路基新结构。,如何克服冻土,块抛石路基,如何克服冻土,块抛石路基,如何克服冻土,如何克服冻土,3、旱桥,优点 1、单纯论施工成本而言，桥梁的造价一般是低于隧道的； 2、适合修建在复杂的地形上（高温极不稳定冻土地段 ）； 3、有很好的遮阳作用。,如何克服冻土,旱桥,如何克服冻土,旱桥,如何克服冻土,4、铺设保温层,天然条件下，多年冻土上限以上的土层是保护上限下多年冻土处于冻结状态，保持动态稳定的保护层，它是太阳辐射和热量平衡的产物。当修筑路基等工程建筑时，破坏了地表的性状，增大了原多年冻土季节融化层的密度和减小厚度。使多年冻土上限下降，影响着路基稳定性。为保持路基基底和路堑边坡多年冻土处于冻结状态，需要增设一定厚度的覆盖层，这均称为保温层。这层覆盖层可以是填筑土（包