基于ANP和扩展TOPSIS法的青藏铁路冻土路基安全性分析

为合理全面确定各影响因子及其权重,客观分析青藏铁路冻土路基安全性,基于ANP结构模型和扩展TOPSIS方法建立青藏铁路冻土路基安全性分析模型。模型选取7个典型监测断面,确定17个主要影响因子,利用ANP结构模型并基于Super Decision软件分析各因子权重,然后基于扩展TOPSIS方法计算各监测断面的灰色关联度,得出各监测断面的安全性排序。将分析结果与已有成果进行对比,结果基本一致;将评价结果与实际对比分析可知,7个监测断面的安全性与现场情况高度吻合。利用所提出的模型进行路基安全性分析是有效的。     

青藏铁路冻土路基沉降变形预测

青藏铁路试验工程北麓河试验段冻土路基沉降变形现场试验研究表明:即使路基下冻土人为上限有所上升,冻土路基仍会产生较大的沉降变形。这种变形主要来自原天然上限以下高温—高含冰量冻土升温引起的压缩变形。路基下多年冻土的升温幅度、高含冰量冻土层厚度和路堤高度越大,路基的沉降变形量就越大。数值计算结果表明:在路堤填土满足临界高度,且考虑青藏高原年平均气温逐年上升的条件下,青藏铁路北麓河试验段冻土路基在未来50年内的总沉降量可能达到30 cm。因此,要控制冻土路基的沉降变形,必须采取主动降低多年冻土温度的工程措施,单纯靠增加路堤高度的传统方法不能解决问题,甚至适得其反。     

青藏铁路高原冻土区路基施工技术

青藏铁路多年冻土区路基工程的稳定性,主要取决于下伏多年冻土的含冰量特征.冻土作为铁路建筑物地基材料,如何制定科学合理的施工组织设计,采取有针对性的施工工艺,解决热侵蚀导致冻土地基变形,是施工的关键所在.本文通过青藏铁路高原冻土区路基工程施工实践,对高原冻土区路基施工技术进行了总结.     

青藏铁路冻土路基合理路堤高度研究

从反映冻土路基热稳定性的路堤临界高度出发,结合青藏铁路冻土路基试验工程,对青藏高原冻土路基的合理路堤高度进行现场试验研究及数值模拟研究。现场试验结果表明:路基下冻土人为上限的变化与路堤高度呈非线性关系,路堤高度太小或太大都会造成路基下多年冻土上限的下降。数值计算结果表明:在相同年平均地温条件下,路基下冻土的人为上限随路堤高度的增大而上升,随路基运行时间的增长而下降;当路堤高度大于一定数值时,在路堤建成的第1个寒季过后,路堤内会残留融化夹层,并且融化夹层的厚度随路堤高度的增加而增大;年平均地温分别为-0.3,-0.5,-1.0,-1.5,-2.0℃条件下,路堤的下临界高度分别为6.8,4.2,1.1,0.6,0.5 m;上临界高度分别为3.4,3.4,3.9,4.1,4.4 m。路堤临界高度存在的年平均地温临界值约为-0.6℃。     

青藏铁路高含冰量冻土地段路基设计

针对青藏铁路多年冻土分布特征及路基工程的特殊性问题,详细论述了高含冰量冻土地段路基设计原则,各种不同综合地质条件下采取的工程结构、处理措施。实践证明,青藏铁路多年冻土地区路基工程沉降变形稳定可控,多年冻土路基片石气冷、碎石护坡、热管、排水、以桥代路等多年冻土路基工程成套工程技术措施安全可靠。     

提高青藏铁路格拉段冻土路基稳定性

青藏线格拉段全长1142km,是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。格拉段沿途所经过地区多为3500～5100m的高海拔地区及多年冻土区段,冻土在暖季易发生融沉、寒季易发生冻胀变形的特性,影响路基的稳定性,易导致线路产生病害,从而影响行车安全。通过分析目前格拉段冻土路基存在的问题,结合近年对格拉段冻土路基防护措施进行的补强工程,论述提高冻土路基稳定性对策,为铁路运输安全提供基础保障。     

青藏铁路冻土区路基工程技术措施的探讨

简要介绍青藏铁路多年冻土区各类路基工程措施,并强调全球范围内气温升高将改变青藏高原多年冻土的环境。为了应对高温冻土和全球变暖的严峻挑战,必须改变以往沿用的消极被动保护冻土的方法,而采用积极主动保护冻土的工程措施即冷却地基的方法。介绍新的地温调控原理和技术,采用能冷却地基的新的路基结构形式,以确保路基工程的长期稳定。     

青藏铁路冻土路基热棒应用效果试验研究

通过青藏铁路沿线典型冻土路段热棒试验路基和对比路基的地温及变形现场监测,研究热棒对多年冻土路基的保护效果。通过对埋置在正线试验路基左侧不同规格热棒周围地温的监测,研究热棒构造对路基降温效果的影响。试验结果表明,热棒显著抬升路基下部多年冻土的天然上限,其最大平均抬升值达1.66 m;斜插方式埋置热棒能使最大融化深度曲线更快地趋于平缓,达到对路基下部多年冻土的整体保护;热棒路基的累计变形远小于未设置热棒的对比路基;热棒的产冷功率越大,其降温效果越好,降温范围也越大。     

青藏铁路冻土路基路堤、路堑过渡带试验研究

根据青藏铁路北麓河试验段路堤、路堑过渡带近5年来的地温和变形监测资料,分析挖方段、零填段及填方段的冻土上限变化和路基变形特性。研究结果表明:挖方段,2002和2004年的多年冻土人为上限均为1.6 m,相对原天然上限下降量为0.5 m,但在2005年冻土上限有所回升,其变形主要表现为路基换填土层的固结变形;零填段,冻土上限上升量较大,2005年上升量达2.5 m,其变形主要来自活动层的压密变形;填方段,冻土上限有所上升,2005年上升量为0.7 m,其变形主要为天然上限以下冻土层的压缩及蠕变变形;到2005年12月,此过渡带路基均没有发生融沉变形,路基热稳定性好;从总沉降变形量来看,路堤断面变形量最大,零填断面变形量次之,路堑断面变形量最小,2004年11月后,总变形已基本趋于稳定。路基纵向变形比率最大为1.3∶1 000,小于线路设计坡度的3∶1 000,路基纵向沉降变形比较均匀,路面平顺性较好,能满足列车安全行驶的要求。     

热棒技术在青藏铁路多年冻土地段路基中的应用

为了解决青藏铁路多年冻土地段路基的热融冻胀问题,确保多年冻土地段路基的稳定,部分冻土地段路基应用了热棒技术。文章介绍热棒的工作原理、施工方法及施工后路基沉降的观测,实践证明采用热棒技术对多年冻土路基的地基稳定有较好的效果。     

青藏铁路多年冻土区路基工程施工方法

青藏铁路多年冻土区路基工程具有海拔高、气压低、空气稀薄、气候严寒、地质条件和水质条件复杂,以及生态环境脆弱等特点,其施工方法不同于一般低海拔非冻土地区路基施工方法。此文根据青藏铁路设计施工科研攻关成果和现场施工经验,对多年冻土区路基路堤、路堑及过渡段路基等工程施工方法进行分析论证,对今后多年冻土区工程建设有一定的参考作用。     

钻孔灌注桩在青藏铁路多年冻土地区的应用

介绍了钻孔灌注桩在青藏铁路多年冻土地区的施工方法、施工步骤以及施工注意事项,分析钻孔灌注桩对冻土层的热扰动机理,结合地温测试试验对回冻时间进行了研究,分析了影响回冻时间的因素,表明钻孔灌注桩适合在多年冻土地区应用。     

青藏铁路路基冻胀变形特点的研究

在青藏铁路路基230处断面中随机选取621组土样,并对土样组分进行分析。研究表明,在役青藏铁路多年冻土区和深季节冻土区内填土完全是由粗颗粒填料组成,一般情况下冻胀量很小;根据深季节冻土区基底填料与毛细水上升高度,部分深季节冻土区段路基会出现冻胀,为青藏铁路路基后续维护提供参考。     

青藏铁路多年冻土区桩基施工应用技术

1引言青藏高原多年冻土区桩基施工改变地基的热平衡条件,使桩基地温场发生变化,引起桩周地基土层范围升温及融化。为解决这一难题,必须采用相应的工程措施避免出现这些问题。此文结合唐古拉山越岭地段多年冻土区桩基施工经验论述多年冻土区桩基施工技术。2多年冻土区钻孔灌注桩     

青藏铁路多年冻土区路基边坡施工技术

多年冻土区铁路路基的热状况是决定路基稳定性的关键因素，青藏线片石通风路基是按保护多年冻土的原则而设计的。文章介绍片石通风路基的施工技术及注意事项。     

青藏线盐碱地段路基冻涨病害整治

分析青藏线K420～K440盐碱地段冻胀产生的原因并提出具体的整治方法。     

青藏铁路多年冻土工程的几个关键施工技术问题

简要论述青藏铁路高原施工机械的匹配,冻土隧道进出口的施工技术,路基工程施工时间控制、进度控制和填料选择控制的方法.指出多年冻土路基施工质量的控制和检测要贯穿于施工的整个过程,尽可能多采用现场测试.     

青藏铁路高含冰量多年冻土地段片石通风路堤施工技术

结合工程实例介绍青藏铁路高原多年冻土地段片石通风路堤的参数选择、施工方法及质量保证措施。     

对青藏铁路部分路段通风路基温度场的数值分析

青藏铁路穿越部分冻土路段 ,为保护冻土的热稳定性 ,部分路段采用了通风路基。本文焓法处理带相变的瞬态温度场问题 ,推导了其有限元格式。对青藏铁路中年平均气温在 - 4 .3℃ ,地表年平均温度 - 1℃的路段应用通风路基 ,未来 5 0年 ,在气温上升 2 .6℃的条件下 ,对通风路基的三维温度场进行了数值计算。并和普通的填土路基温度场进行了对比分析。认为在青藏铁路部分路段应用通风路基以增强其热稳定性是有效的。