高寒高鐵路基凍脹變形控制難題被攻克

8月17日，我國最北高寒高鐵哈爾濱至齊齊哈爾高鐵開通運(yùn)營。作為這條高鐵的主要設(shè)計者，鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司哈齊高鐵設(shè)計團(tuán)隊攻克了高寒高鐵路基凍脹變形控制難題，為我國高寒高鐵建設(shè)提供了新的技術(shù)保障。

被譽(yù)為我國 “最北高鐵”的哈齊高鐵，東起哈爾濱，途經(jīng)肇東、安達(dá)、大慶，終至齊齊哈爾，正線全長279公里，其中橋涵部分占61.8%，路基部分占38.2%。相對于其他高鐵線路的設(shè)計，哈齊高鐵路基凍脹變形控制具有很強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。

哈齊高鐵全線位于高緯度嚴(yán)寒地帶，沿線地區(qū)一年中有半年時間處于冬季，最冷月平均氣溫達(dá)-27.3℃，最低極值氣溫達(dá)-40℃，最大凍結(jié)深度達(dá)2.72米；沿線地勢低洼，地下水位高，分布有扎龍濕地、龍鳳濕地，50%的路基路堤高度小于3米，可以說是 “泡在水里的低路基”。冬季土壤結(jié)冰形成凍土，對高鐵路基安全造成不良影響。如此特殊的氣候特點(diǎn)和地理環(huán)境，大大增加了哈齊高鐵設(shè)計人員處理路基冬季凍脹變形控制的技術(shù)難度。

鐵三院哈齊高鐵設(shè)計團(tuán)隊在哈大高鐵路基凍脹變形控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對哈齊高鐵路基特點(diǎn)，進(jìn)一步改進(jìn)了工程措施。一是改善路堤填料，采用粗顆粒填料防凍技術(shù)，即在凍結(jié)深度范圍內(nèi)填筑滿足防凍參數(shù)要求的非凍脹性填料；二是針對 “泡在水中的低路基”的特殊情況，采用了混凝土基床結(jié)構(gòu)，這種混凝土基床防凍脹的設(shè)計在我國高鐵建設(shè)史上屬首創(chuàng)；三是首次采用了排、疏、滲相結(jié)合的排水方法，解決了在地下水位較低的低路堤地段基床排水問題，并在約10公里的路基地段上成功應(yīng)用。在上述措施的基礎(chǔ)上，他們還在路堤坡腳兩側(cè)設(shè)置 “防凍脹護(hù)道”，護(hù)道采取就近挖方棄土的方法填筑，對路基本體及其兩側(cè)的地基起到保溫作用，防止路基本體和兩側(cè)地基凍脹影響路堤基床，同時將傳統(tǒng)設(shè)于路肩上的電纜槽改設(shè)在護(hù)道上，從細(xì)節(jié)上限制發(fā)生凍脹的外部條件。

為保證哈齊高鐵路基防凍脹技術(shù)的可靠性，全面掌握路基凍脹變形的情況，鐵三院哈齊高鐵設(shè)計團(tuán)隊在路基形成后連續(xù)3個冬季對路基凍脹進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明，路基凍脹變形控制這一世界性的難題在哈齊高鐵得到了有效解決。

此外，鐵三院哈齊高鐵設(shè)計團(tuán)隊還開展了橋梁凍脹變形控制技術(shù)攻關(guān)，從材料選取、混凝土強(qiáng)度等級、橋涵基礎(chǔ)埋深、附加防腐等多個方面采取措施，增強(qiáng)在高緯度嚴(yán)寒地區(qū)保障高速鐵路橋涵結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。（記者和平 通訊員王文奇 特約通訊員閆玉玲）

來源：人民鐵道報

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