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多年冻土地区铁路路基水热过程研究
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:《铁道学报》
  • 时间:0
  • 分类:U213.14[交通运输工程—道路与铁道工程]
  • 作者机构:[1]兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050, [2]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,甘肃兰州730000, [3]兰州大学土木工程与力学学院,甘肃兰州730000
  • 相关基金:国家自然科学基金(41471061,41690144);中科院寒旱所STS项目(HHS-TSS-STS-1502);冻土工程国家重点实验室自主研究课题(SKLFSE-ZT-22);甘肃省省青年科技基金(17JR5RA115)
中文摘要:

为研究寒区铁路路基水热动态过程,以北麓河地区路基试验段道砟覆盖路面、无道砟路面(砂砾路面)和天然场地的水分、温度、热通量和降水等数据为基础,分析铁路路基活动层水热宏观迁移规律、活动层水分累积情况及降水对路基热状况的影响。结果表明:路基活动层各深度地温随时间呈正弦规律变化,道砟层能够有效减少外部热量进入路基,道砟路面年平均地温和年较差明显低于砂砾路面;融化期间路基液态水和降水向下运移,冻结过程中水分向冻结锋面运移;夏季强降雨和持续降雨对浅层路基(高度〈75cm)短期水热有明显影响,但路基长期水热受降雨影响不明显,也未出现明显水分累积;降雨入渗、地表蒸发伴随的液态水和水汽运移对铁路路基表层水热影响不可忽略。

英文摘要:

In order to study the thermal-moisture dynamics of railway embankment in cold regions, the mois-ture, precipitation, temperature and heat flux data within embankments were extensively measured at ballast covered roadbed, ballastless gravel roadbed and natural ground in the embankment test section of Beiluhe per-mafrost region. Based on the observed data, the features of soil thermal-moisture migration, moisture accu-mulation and the effects of rainfall on the active layer of the embankment were analyzed. The results indicate that the temperatures in the active layer of the embankment varies sinusoidally with time. The ballast layer can effectively prevent the external heat flux reaching internal embankment and keeps a lower annual average value and annual range of temperature than the gravel roadbed. Water migrated towards the freezing front during the freezing process. Liquid water and rainfall infiltrate into the permafrost table during the thawing period. Heavy and sustained rainfall events have significant effects on short-term thermal-moisture dynamics in shallow subgrade(〈75 cm). But long-term thermal-moisture is not affected by rainfall and there are no obvious mois-ture accumulations in the embankment. The influence of the transport of liquid water and water vapor caused by rainfall infiltration and evaporation on the thermal-moisture dynamics of railway embankment should not be neglected.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国铁道学会
  • 主编:王德
  • 地址:北京复兴路10号中国铁道学会
  • 邮编:100844
  • 邮箱:tdxb@vip.163.com
  • 电话:010-51848021 51873116
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17030