科技成果

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成果名称: 寒区客运专线路基及涵洞防冻胀技术研究

成果登记号: 9612017Y0097

第一完成单位: 中铁第一勘察设计院集团有限公司

联 系 人: 杨西锋

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 现代交通

应用行业: 交通运输、仓储和邮政业

成果简介:

    哈大高铁是我国在东北严寒深季节性冻土区自行设计、建造的第一条高速铁路客运专线,其设计时速350km/h,全线铺设无砟轨道。其中沈阳至哈尔滨段线路全长465.44km,路基长102.918km,路基占全段线路总长的22.11%。全段共设计季节性冻土处理工程、松软土和软土地基处理工程、路基坡面防护工程、地下水处理工程及路基支档工程等共计76处。沈阳至哈尔滨段项目总投资456.1亿元,其中路基投资36.5亿元。

    "寒区客运专线路基及涵洞防冻胀技术研究"依托哈大高铁工程建设,从高纬度严寒地区特殊气候特点出发,结合我国东北地区深季节性冻土特性,充分考虑当地降雨(雪)条件及水文环境,以发生冻胀的三要素--温度、水和冻胀敏感性的土为切入点,基于换填(换填非冻胀性的土)、防水(采用隔断或疏排等方法,使路基基床、边坡等处于相对独立的低水分环境中,免收外界水分影响)和保温(采用保温材料,保持路基冻胀敏感部位处于正温或控制负温区域)等防治冻胀基本原理,通过建立工程试验段现场测试研究和室内试验研究相结合的方法,分别对路基基床防冻层技术、路基防水防冻胀技术、保温法防治冻胀技术、涵洞路基防冻胀技术以及寒区边坡稳定技术等进行了系统、深入的研究,提出了适用于严寒深季节性冻土区的高速铁路路基及涵洞综合防治冻胀关键技术,解决了严寒地区无砟轨道高速铁路路基防冻胀问题,为成套、系统的路基防冻胀关键技术体系。

    采用这一技术,对路基基床、路涵过渡段路基及路基边坡等易发生冻胀的路基结构进行防冻胀处理,抑制路基冻胀和融化压缩变形,控制变形量在允许的范围之内。在实际应用中,也可根据工程需要单独或综合使用以上技术。

    基于上述防冻胀技术,共申请并获得四项国家实用新型专利,分别为:一种深季节冻土区路基防冻胀结构(专利号:ZL2012203903868)、一种严寒地区横向建筑物周围路基防冻胀结构(专利号:ZL2014200997129 )、一种严寒地区防冻盲沟出水口(专利号:ZL2014200695383)、一种严寒地区地下水路堑边坡防护结构(专利号:ZL2014200692559)。该项研究成果获2013年度中国铁建科学技术奖一等奖。

    哈大高铁路基防冻胀设计采用了上述技术。该项技术系统的提供了高速铁路严寒地区路基防、排、疏、渗和保温的防冻胀理论和设计方法。经过哈大高铁两年多实际运营检检验,现场监测数据表明,列车运行安全、高速、平稳,说明这些防冻胀技术取得了良好的抗冻胀效果。