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钢塑格栅在多年冻土地区的应用

点击次数:   更新时间:20/07/09 14:34:07     来源:www.lwlxtg.com关闭分    享:
  多年来,我们只知道如何防冻,但采取了保温措施,多使用聚苯乙烯泡沫(EPS),这种处理季节性冻土,是一个防止(隔离)低温引起地基冻胀的问题。但是,青藏铁路正在处理多年冻土问题。它是将负温保持在以下,防止地基融化下沉变化的问题。这使得我们更难选择保温材料。有些冻土地区甚至需要在铁路两侧用加热棒进行控制,以确保工程完工后,地基(深层)的土壤温度不会因地形、地貌、地质、气象等条件的差异而升高。而单向钢塑格栅很难做到这一点。因此,青藏铁路多年冻土问题给了我们很多启示。那么青藏铁路使用单向钢塑格栅的情况如何?编辑要求第一铁路勘测设计院(现已从兰州迁至Xi安)副总工程师李成书面回答这个问题。他说:"它不仅被使用,而且有很多种类和数量。"!只是在用途和意义上,以及在不同的地点,对待永久冻土层与普通冻土层不同。以下是简要介绍:
  1.在多年冻土地区,由于低路堤和路堑段不能采用通风路基结构,保温材料主要采用铺设pu、EPS和XPS保温材料的方法来保护多年冻土。相关试验结果表明,聚氨酯和聚苯乙烯均具有良好的保温效果,但抗压强度和变形对保温效果影响较大。当荷载约为强度的50%时,变形增大,导热系数急剧增大,卸载后变形几乎不可恢复,而XPS具有较好的隔热、抗压恢复性和耐久性。在多年冻土地区修建道路时,由于地表换热条件的变化,路基内的热量积累将导致多年冻土上限的降低。铺设保温材料时,保持永久冻土层上限的稳定性。这种热阻效应不仅阻止了从上部向下的热传递,还阻止了从永久冻土层向外部的散热,从而将热传递容积变为永久冻土层。但是,它通常表现为热积累的趋势,不能完全改善多年冻土的热平衡。因此,保温层的作用只是削弱蓄热的发展,并不容易完全扭转蓄热的发展趋势。极低温永久冻土层的保温层在运行中可以保持永久冻土层上限的稳定性。对于气温较高的地区(季节性或不同路段),多年冻土的热积累几乎促进了多年冻土的融化。即使是少量的热量积累也可能导致多年冻土逐年融化。因此,相对高温冻土的保温层只能减缓冻土的融化速度。而且通过定期观察、维护和修理。
  2.单向钢塑格栅主要用于冰封沼泽和湿地地基的处理,以及融冰湖、塘子和多年冻土区路基边坡的柔性保温防护措施。试验结果表明,在上述工程中使用单向钢塑格栅是可行的。物理测试结果表明,高温下的材料强度远低于低温下的材料强度,而负温循环下的材料强度远高于常温格栅层对防止路基(路堤)纵向裂缝,提高路基(路堤)整体性和不均匀沉降有明显效果。高含冰量路堤地段也采取了加固措施。实际试验结果表明,单向钢塑格栅路堤的变形比非路堤更均匀。结果表明,单向钢塑格栅对应力的均匀分布起着重要作用。在多年冻土地区的一些路堑边坡防护中,也采用了加固型上部边坡防A护结构。初步实践表明,在高寒地区冻融环境下,护坡结构能满足边坡稳定等方面的使用要求。挡土墙采用高密度聚乙烯格栅和(高强度)格栅,需要200次低温-45℃冻融循环,抗拉强度不低于设计值。
  4.防水防水材料的应用主要是季节性的预防措施,如防止水和热条件直接影响下部多年冻土的热条件。路基和路堤边坡附近的积水会导致下面多年冻土上限向下移动,从而影响路基的稳定性。因此,防下的材料强度,延伸率较低,说明单向钢塑格栅材料更适合多年冻土地区。
  3.单向钢塑水材料在多年冻土地区路基工程中的应用尤为重要。青藏铁路防水材料中有两种布膜复合土工膜和spre改性聚乙烯防水板,主要用于沼泽、湿地、冰湖、唐家地区的路基工程,以及多年冻土地区的路堑和路基处理等。前者用于填筑土和透水土之间的隔离层,后者用于防止地表水渗入引起路基的融化和下沉。其方法是在路堑段路基面和"u"形边沟底下铺设一层SBS防水卷材;或在路堤排水沟下部铺设一层复合土工膜。多年冻土地区的挡水坝下面有时会安装spre挡水板,以防止水从冻结层流入路基。
  5.其他单向钢塑格栅在多年冻土区路堑边坡防护试验工程中也采用泡沫玻璃(阳光)板护坡结构。现场试验结果表明,泡沫玻璃板下部的温度明显低于表面温度,说明泡沫玻璃板有效地阻止了热量的进入。非织造土工织物主要用于地下排水沟等结构过滤层。在排水沟中,有时使用双壁波纹管和软透水管。
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