季凍區(qū)在建高鐵路基越冬秸稈覆蓋效果分析.pdf

1、修筑在深季節(jié)凍土區(qū)的高鐵路基，如果按設(shè)計完成施工，則可以保證最大凍深在防凍層內(nèi)，不會進入下部高含水量、高凍脹率的原始地層。但在實際工程施工過程中，由于種種原因，經(jīng)常會遇到凍結(jié)前只完成填筑部分路基的情況。此時，如果在無保護措施的情況下越冬，則路基下高含水量、高凍脹率的原始地層將進入凍結(jié)狀態(tài)，可能導致已填筑部分路基填料層發(fā)生不均勻變形、壓實度降低等問題，影響工程質(zhì)量。為避免最大凍深達到路基之下，根據(jù)當?shù)刭Y源條件，采用秸稈材料覆蓋路基，是一種

2、經(jīng)濟有效的防凍害工程措施。本文通過利用商用軟件分析秸稈覆蓋下路基的熱狀況，提供秸稈覆蓋措施的工程設(shè)計參數(shù)。
　　含水量直接影響土體的導熱性能。首先建立天然場地模擬降雨過程的模型，得出地下水位線年變化趨勢，與實測水位對比，得出結(jié)論：在夏季模擬水位線與實測水位大致相同，在冬季模擬水位略高于實測值。據(jù)此說明所選參數(shù)和所建模型較好的模擬了實際情況，同樣方法計算得出路塹開挖后的邊坡含水量分布，為確定邊坡土體的熱參數(shù)做準備。建立完整路基溫度場

3、的模型，根據(jù)含水量與熱物理參數(shù)的關(guān)系，確定熱參數(shù)值，計算結(jié)果與現(xiàn)場監(jiān)測的溫度數(shù)據(jù)對比，結(jié)果表明：路基中心線處的溫度與實測數(shù)據(jù)吻合較好；但在路基兩側(cè)邊緣處，模擬溫度場與實測溫度場有一定偏差。說明所選計算模型及相應(yīng)參數(shù)可以用于分析秸稈覆蓋下路基的溫度狀況。
　　利用所選計算模型及相應(yīng)參數(shù)，對秸稈覆蓋下路基的熱狀況進行了模擬。結(jié)果顯示在無覆蓋的情況下，對填筑至設(shè)計高度2/3以下的路基，最大凍深均有可能進入下部高含水量、高凍脹率的原始地層

4、，從而引起工程問題。在填土高度一定時，計算小麥和水稻兩種秸稈同一覆蓋厚度下溫度場的變化，結(jié)果表明小麥秸稈的保溫效果比水稻的更好；對不同覆蓋厚度下計算，結(jié)果表明最大凍結(jié)線隨著覆蓋厚度的增加而上移，存在最小臨界覆蓋厚度；對同一厚度不同含水量和壓實密度的秸稈覆蓋下計算表明，含水量和壓實密度的變化對覆蓋效果的影響很大；對填筑至不同高度的路基，以最大凍深不進入路基填料之下為判據(jù)，分別計算地表為平均溫度、最低溫度和極端最低溫度對應(yīng)的最小覆蓋厚度。這