一种青藏铁路冻土地基加固装置的方案设计

林 森

（江苏工程职业技术学院,江苏 南通 226007）

全球多年冻土分布区域多位于北半球高纬度地区，青藏高原由于其“世界屋脊”的超高海拔，成为中低纬度唯一具有大范围多年冻土分布的区域，其多年冻土地温高、厚度薄、稳定性差，伴随着全球温室效应的愈发严重，地基正变得越来越脆弱[1]。据不完全统计，青藏高原铁路路基病害超过80%都是由于路基所处地段地基的冻土热融、沉陷、冷冻、膨胀所致，铁路路基的任何形变都会给铁路运输带来巨大的隐患。现行的稳定冻土地基的措施有：选择合适的路基高度、构筑片石通风路基、放置热管、铺设隔热层和通风管、以桥代路等，多为间接的、地上的、被动的和局部的举措。本文将就如何突破现行措施进行探讨研究，尝试通过引入新能源、新材料和新技术，构造设计出一种新型铁路冻土地基加固装置来改变既有局面[1]，如图1所示。

图1 青藏铁路冻土地基加固装置整体方案

1 采用新能源

青藏高原丰富的太阳能和通行列车自身的重量，是造成铁路地基形变的重要因素。通过将太阳能和重力势能“变废为宝”地转换为电能，可以为加固装置提供清洁化的电能来源。

如图2所示，通过将太阳能电池片安装在铁路路基的南向坡面上，在获取大量清洁电能的同时，还能为铁路路基的南向坡面遮阳，防止铁路南向阳坡和北向阴坡由于接收太阳辐射量的差异而形成南向阳坡裂缝和移位。此外，由于青藏高原冬春季节多强风沙，故太阳能电池片的表面须覆盖有高透明的保护性材料，在不影响太阳能电池片接收太阳辐射的同时，起到保护作用；……