季冻区路基冻胀融沉控制指标研究项目简介

正我国冻土面积约占国土面积的75%,冬季冻结、春夏季融化的季节性冻土遍及长江流域以北的广大疆域,占国土面积的53.5%。季节性冰冻气候对公路工程质量的影响十分显著,伴随着土体中水的冻结和融化,发生着一系列特有的现象。尤其是在挖方路段地下水位较高或地表排水不良、路基填土冻胀性强的路段,随着大气温度的下降,土体温度降到土中孔隙水结晶点时,土体便发生冻结,出     

莫斯科-喀山高速铁路沿线季节性冻土冻融特征

在莫喀高铁沿线770余公里的季节性冻土区内, 依据地貌单元、微地貌、地层岩性与水文地质条件等特征设置了14个监测场, 对季节性冻土的岩性、密度、含水率、地下水位、地温、近地面气温及雪盖的厚度和密度进行了频率为10天1次, 持续时间为7个月(2016年10月1日~2017年4月26日) 的监测, 依据监测数据分析了莫喀高铁沿线季节性冻土的冻结融化特征。分析结果表明: 莫喀高铁沿线季节性冻土区的雪盖主要存在于10月下旬至翌年4月, 雪盖厚度为20.2~38.2cm, 平均值为27.3cm, 最大积雪厚度为25~60cm, 平均值为44.4cm, 出现在2月上、中旬; 莫喀高铁沿线季节性冻土的起始冻结时间为11月中、下旬, 全部消融时间在翌年3月上旬~4月中旬之间, 存活时间为100~165d, 平均时间为122d;季节性冻土的冻结速率为0.27~1.20cm·d-1, 平均为0.50cm·d-1, 融化速率为0.27~2.52cm·d-1, 平均为1.14cm·d-1; 在土体的冻结期间, 雪盖减小了地层的冻结速率, 在土体的融化期间, 雪盖推迟了季节性冻土自上而下融化的起始时间与融化量, 并且会使季节性冻土在无雪条件下的双向融化变为自下而上的单向融化; 莫喀高铁沿线土体在自然状态(积雪覆盖) 下的季节最大冻深为0.19~0.90m, 平均为0.45m, 出现在2月上、中旬; 雪盖会减小土体的最大冻深, 在雪盖平均厚度为26.1~28.6cm时, 雪盖可以使季节最大冻深减小22.2%~32.6%;在莫喀高铁沿线的季节性冻土区, 雪盖在形成初期和消融末期保温与降温效果并存, 但主要以降温效果为主, 而在积雪稳定期, 主要以保温效果为主; 雪盖对季节性冻土热状况的影响深度和程度取决于土体含水率, 土体含水率越大, 雪盖的影响深度和程度就越小, 反之则亦然。      

季冻区公路低路堤修筑关键技术研究项目简介

<正>1项目背景我国季节性冻土分布广泛,占国土面积的53.5%,其中,中深度季节性冻土(1m)约占国土面积的1/3。路基冻害一直是困扰季节性冰冻地区公路工程建设和维护的一个难题。在季节性冰冻地区冬季,土中原有的水分或从外界迁移到土中的水分逐渐相变成冰,引起土颗粒间的相对位移,使土体产生     

多年冻土区道路病害类型及防治措施分析

在我国,多年冻土面积占全国面积的21.5%。季节性冻土区面积占全国面积的53.5%,多数分布在我国的大兴安岭,青藏高原,祁连山,及喜马拉雅山等地,冻土分布及发育程度受很多方面的影响,例如植被、地层岩性、温度、土体的物理性质等都对冻土的形成有着紧密的联系,这些影响因素时刻影响着季节性冻土与多年冻土的冻融,对路基造成的影响非常大,路基病害一直是道路方向的难题,本文通过探讨影响冻土地区的因素以及冻土区的病害类型,总结与归纳冻土区病害的处理技术。这对提高行车安全性并降低工程造价具有重要的意义。     

多年冻土路基病害和几种防治措施比较

引言多年冻土(permafrost),又称永久冻土,指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层。西藏是中国最大冻土分布区之一,也是世界上中低纬度地区海拔最高、面积最大的冻土区。冻土的危害在于其冬冻夏融产生不均匀的冻胀和融沉,从而造成路基变形、沉陷、翻浆等病害。西藏地区高海拔、中低纬度的冻土地带,水文、地质、气象条件复杂,且具有地温高、厚度薄、热融发育的特点,对气温变化更为敏感,是困扰     

桥涵冻害的研究在国内外发展情况综述

2000年9月在比利时召开了2000年国际地层冻结和土冻结作用会议，会议分别对多年冻土地区热质迁移、冻结敏感性和冻胀、力学性质、环境土冻结、工程设计六个专题进行了广泛的探讨。此次会议中，Feklisto等介绍了一个多年冻土区天线架桩基础变形的情况，经分析认为，引起桩变形的主要因素     

桥涵冻害的研究及措施

1冻胀研究 2000年9月在比利时召开了2000年国际地层冻结和土冻结作用会议,会议分别对多年冻土地区热质迁移、冻结敏感性和冻胀、力学性质、环境土冻结、工程设计六个专题进行了广泛的探讨.     

冻土中木桩荷载传递的时间效应分析

给出了冻土中木桩桩土相对位移的计算方法,并根据约束样条法拟合出来的应变曲线来推求桩侧单位冻结应力,同时分析了桩土相对位移和桩侧单位冻结应力随时间的变化规律,而桩端阻应力由电阻应变式土压力计直接测出.由于冻土具有蠕变特性,重点分析了时间效应对荷载传递的影响,对提出冻土中木桩的荷载传递函数模型以及进一步揭示冻土区的桩土作用机理将起到一些重要的作用.     

多年冻土区公路路线选择分层目标法

为了进行多年冻土区公路路线设计,以多尺度效应理论为基础,提出了基于保护冻土由粗到细、由面到带、由带到线的分层目标选线方法,构建了理论模型。结合不同地形地貌、既有工程、构造物与建筑物在不同比例尺下的表现形态,给出了分层目标法的层次划分,确定了每个层次下公路路线选择的影响因素。考虑路线节点重要度和地形地貌的影响,给出了第1层次下多年冻土区选线模型。利用公度原理给出了第2层次下平均海拔、平均坡度、年平均地温、冻土分布、融区构造和既有工程等影响因素的标度分级,并构造了第2层次下多年冻土区公路选线困难度模型。综合考虑冻土地温、冻土含冰量、冻土病害和植被覆盖带来的冻土危害,同时兼顾多年冻土区既有工程的热干扰,构建了第3层次多年冻土区公路选线可靠度模型。以青藏高原多年冻土区秀水河至雅玛尔河段为例,运用分层目标法进行了公路选线。研究结果表明:运用分层目标法确定的路线方案可以准确避绕高病害率的冻土区域,避开既有工程的相互干扰,从而获得工程困难度低、可靠度高的路线方案。     

地基土季节性冻胀分类综述

地基土季节性冻胀分类是工程冻土研究的基础,是防治工程冻害的前提。概括介绍了一些地处寒区的国家,对季节性冻土的冻胀及其分类的研究,及各自的季节性冻土分类方法。     

冻土地区的病害分析和防治

据统计全球多年冻土分布面积3500×105km^2，占陆地面积的25％，季节冻土区约占陆地面积的70％。中国的多年冻土分布面积约2115×105km^2，占国土面积的22．3％，位居世界第三；季节性冻土约占国土面积的53．5％。     

黑北公路冻土特征及治理

黑北公路属于岛状多年冻土区，经黑龙江省勘察设计院及中科院寒区旱区环境与工程研究所勘测，最终确定冻土23段。多年冻土处于强烈退化状态，年平均地温较高，冻土热稳定性极差，对人为外界热扰动响应非常敏感，微弱的热影响都会导致其发生很大的变化。冻土的处理是保证黑北路质量的重要部分。     

季冻区道路冻胀翻浆产生的原因及防治措施

季节性冻土地区(简称季冻区),路基随季节交替发生冻结和融化循环变化,产生的病害主要是冻胀和翻浆。本文结合抚顺市城市道路冻胀状况调查,分析道路冻胀翻浆产生的机理、影响因素,并提出具体的防治措施,为今后抚顺等季节性冻土地区的城市道路设计和养护提供参考。     

多年冻土路基病害及防治措施探讨

某公路所处区域属高原，人烟稀少、空气稀薄，为季节性冻土及高海拔多年冻土地区，其工程性质随温度、应力和水分变化而变化，针对该种情况，结合本项目特点，重点对冻土路基病害类型及防治措施进行阐述，可为相关施工提供参考。     

季节性冻土区运营隧道围岩温度场数值模拟分析

季节性冻土的冻融变化是隧道产生冻害的主要原因,隧道温度场分布规律研究是季节性冻土区隧道冻害研究的技术基础。以运营的准池铁路杀虎口隧道为工程背景,通过建立数值模型对隧道温度场进行分析。研究结果表明:围岩温度场随外界气温的季节性变化而呈周期性变化,每年11月至来年3月份为冻结期,10月和4月为反复冻融期;每年相同时间的围岩冻结深度随年数的增加而逐渐增大,7~10年达到基本稳定期。     

冻土路基动力特性试验研究

路基土体的动力学参数是铁路设计的重要依据之一。基于冻土特殊的物理力学性质以及在列车振动荷载作用下铁路路基严重破坏的事实,进行了冻土在不同围压、动应力幅值、温度以及含水量条件下的振动三轴试验,获得了冻土的动力学参数以及动剪切强度与上述条件的关系。试验结果表明:随着围压、动应力幅值的增加和温度的降低,土体的动剪切强度增加。在冻结条件下,随着土样含水量的增加,冻土的动剪切强度增加,这与未冻结土的动强度变化规律完全不同。     

高寒冻土区路基变形演化规律与破坏特征

为进一步研究高寒冻土区路基变形破坏演化过程,以漠北公路K6+200断面处的高温高含冰量冻土区路基和K8+200断面处的低温高含冰量冻土区路基为研究对象,在路基不同部位和路基下不同深度处土体埋设温度传感器和变形传感器,研究了高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下路基实测温度和变形演化过程及其特征。研究结果表明:在高温高含冰量冻土区,在公路建成2年后,路基下出现了明显的融化盘偏移现象,新建宽幅路基呈现出明显的横向不均匀变形特性,路基下形成了2个融化盘,其中一个明显向路基坡脚处偏移,左坡脚和路中冻土上限明显下降了3~4m,路基下原天然地表处沉降达4~9cm,而路肩处冻土上限基本保持稳定;在低温高含冰量冻土区,在保证一定路基高度的条件下,除了建成初期路基土体存在一定的变形(工后沉陷)外,由路基下多年冻土不均匀融化导致的变形很小,因此,在低温冻土区公路路基稳定性相对较好。可见,研究结论进一步阐释了高温冻土区路基、路面变形严重的成因,为高纬度、高寒冻土区路面结构抗融沉破坏设计和病害防治提供了参考,揭示了高温多年冻土区路基纵裂、沉陷等不均匀变形破坏的特征和成因,相比高温多年冻土区,在保证一定路基高度下低温多年冻土区路基具有相对良好的稳定性,这一结论对于高纬度、高寒冻土区不同冻土条件下冻土路基的设计及病害防治具有重要意义。     

中天山腹地G218线那拉提至巴仑台段冻土分布研究分析

基于中天山腹地G218线那拉提至巴仑台公路工程,通过地质调绘、挖探、工程钻探、电法测试、地质雷达检测、地温监测、取样试验等勘察手段,查明了区域地层岩性、冻土类型及分布规律,通过对冻土纵横向分布情况、冻土级别、冻胀性等指标进行分析研究,提出针对季节性冻土和多年冻土的路基设计原则及处理方案,为路线方案的确定提供了有力保证.     

多年冻土地区公路路基病害分析与处治技术

我国多年冻土分布面积约占全国面积的21.5%,约占世界多年冻土分布面积的10%,随着我国经济的快速发展及西部开发、东北振兴战略的推进,不可避免的会在多年冻土地区等复杂地形地貌区域修建高等级公路。多年冻土地区由于受到复杂的气候、工程地质和水位地质条件的综合影响,修建于冻土区的高速公路路基病害频发,使道路的使用寿命缩短,影响行车安全。国内外的专家学者对多年冻土开展了研究,铁道部第三勘察设计院于1964年组建了冻土队,与多家单位联合研究,在我国东北小兴安岭多年冻土区域开展了大量的现场     

土体冻结过程中的地铁基坑稳定性分析

结合哈尔滨某地铁车站基坑的现场监测数据,对季节性冻土地区土体冻结过程对地铁基坑变形稳定性的影响进行了研究。结果表明:气温下降至零度以下时,土孔隙中的水逐渐结冰,冰饱和度发生变化,随着冰饱和度的增大,土的体积也逐渐增大,土的承载能力和稳定性也有所提高,当冰饱和度达到最大值时,土的冻胀过程结束;基坑土体的冻胀现象在最低气温开始下降至零度以下的一段时间内最为强烈,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力显著增大,而随着气温的进一步下降,土中未结冰水已经较少,冻胀现象不再明显,基坑侧壁水平位移和混凝土支撑轴力也趋于稳定。研究成果在土体冻结过程对基坑稳定性的影响方面对指导基坑施工有重要意义。