青藏高原多年冻土区铁路修筑中值得注意的几个问题

本文针对多年冻土的工和地质特点和施工质量控制，就青藏高原多年冻土区铁路修筑过程中有关桥涵、路基工程等，提出了施工过程中应控制和注意的几个关键环节，对目前青藏高原多年冻土区铁路的修筑具有指导意义。     

多年冻土区铁路路基养护管理信息系统的开发

根据多年冻土区铁路路基的特点,设计开发的多年冻土区铁路路基养护管理信息系统,其设计思想及总体框架,实现路基动态信息管理的电子化、可视化,建立路基状态评价及预测模型,完成软件的开发.经青藏铁路公司工务段现场测试,该系统具有较好的实用性.     

多年冻土区铁路运营初期路基工程状态研究

研究目的:由于温度和水分的介入以及运营条件的诱发,使运营期间冻土路基工程状态的研究变得更为复杂。通过对运营初期多年冻土路基工程状态的现场调查和监测,从路基变形、地温变化、水热环境三个方面研究运营初期多年冻土区路基的工程状态,提出路基裂缝病害的解决措施,为铁路安全运营和养护工作服务。研究结论:(1)多年冻土区路基工程在运营初期,路基变形总体呈衰减趋势,已经趋于稳定。(2)路基大多数断面多年冻土上限上升和上限形态趋于稳定,地基冷储量增加,多年冻土上限上升是在降低土体温度的基础上实现的。(3)路基工程状态变化首先是地温场的变化改变了发生变形的土层位置和厚度,同时地温场的不对称造成变形差异,诱发裂缝发生,水热环境的变化导致裂缝发展。(4)采用热学不对称的路基结构,能减缓上限形态的不对称性,从而减小路基横向差异变形,抑制路基工程裂缝的发生和发展。     

高原多年冻土区铁路路基结构问题

对青藏高原多年冻土区铁路路基病害作了预测。对地基类型进行分析，提出适合各种不同地基类型的铁路路基结构。     

青藏高原多年冻土区热棒路基设计计算

结合青藏铁路试验工程,在分析热棒路基热周转特性的基础上,建立热棒路基热工计算模型,阐述热棒路基的设计计算过程,讨论设计计算中基本参数的选取,热棒产冷量的计算,产冷量与间距、蒸发段长度、散热面积的关系,安全系数的选取。青藏铁路多年冻土区清水河试验段热棒路基的设计计算结果表明:采用直径76 mm、散热面积3.27 m2、蒸发段长度5 m的热棒,能够很好地起到保护多年冻土的作用,其产冷量达1 900 MJ。热棒的合理纵向间距应在3.5~4.0 m;安全系数在1.1~1.2。相比之下,散热面积、蒸发段长度对产冷量的影响较明显,热棒直径的影响较弱。     

青藏高原清水河多年冻土区铁路路基沉降变形特征研究

通过埋设在青藏铁路路基中2个断面内的共6条沉降观测管3年来的地基沉降变形资料,研究高原多年冻土区铁路路基的沉降变形特征,分析填筑铁路路基对下伏多年冻土融化变形的影响。研究表明,由于受到填筑路基时赋存在路基填料内的热量的影响,铁路路基下伏多年冻土上限在施工初期会有一个明显的下移沉降,铁路路基也随只有一个较大幅度的工后下沉变动,随着时间的推移,路基下降速率会逐渐下降,但在短时间内不会停止下来,而且由于太阳辐射和路基边坡形状的影响,路基向阳面与背阴面的变形有较大的差别,且在近南北向展布的路基上表现最为明显。     

青藏铁路多年冻土区某斜坡湿地路基设计

多年冻土是青藏铁路建设面临的主要难题之一.在多年冻土地区的斜坡地带往往发育有湿地等不良地质现象,对于路基修建的安全造成严重影响.描述了青藏铁路多年冻土区DK1 487 717～DK1 487 880段的路基设计情况,总结了关于多年冻土斜坡湿地地段的路基设计体会.     

青藏铁路安多试验段多年冻土斜坡路基的稳定性

青藏铁路安多试验段位于青藏高原腹地多年冻土区内，地形成10^o～20^o的斜坡。地层条件为粉质黏土、含土冰层和泥岩。路基设计时采取了3种工程措施确保斜坡路基的稳定。在试验段内设置3个测试断面，其中在热融滑塌区内2个，区外1个。每个断面布置6个测温孔、4个冻胀板、4根竖向测斜管。对2004至2006年共3年的监测数据分析可知：路基填筑后形成的人为上限改变了天然边坡的水文条件；水平位移主要发生在人为上限以上的土体，其界面为潜在滑移面。利用极限平衡法进行斜坡路基稳定性计算，结果表明，没有设置土工格栅的冻土斜坡路基在达到最大融化深度时，其稳定性系数最小。     

青藏铁路多年冻土的分布特点

青藏铁路是世界上最长的高原冻土铁路,穿越连续多年冻土地区长度达546.43 km.多年冻土是青藏铁路建设面临的主要难题之一.阐述了青藏铁路沿线多年冻土分布的基本特征以及影响多年冻土分布的主要因素,主要影响因素包括:海拔高度和纬度、地形、地表水体、植被、岩性以及地质构造等.阐述了多年冻土区不良冻土现象及融区的分布特征,指出了多年冻土的勘察设计特点,为多年冻土区工程地质勘察和设计工作提供了依据.     

铁路路基雷达探测数据的处理

分析铁路路基雷达探测数据失真的主要原因,参考雷达探测在其他领域里的应用成果,设计相应的数据处理方法,最大限度地消除其影响。对轨枕中钢筋形成的多次波反射,采用抛物线拉冬变换法消除。对铁路沿线设施和通讯工具产生的随机噪声,采用小波域KL变换的方法去除。为弥补雷达探测剖面图对薄层和深层分辨率的不足,采用高通滤波和瞬时相位法加以提高。分别设计相应的数据处理算法步骤,采用VC和MATLAB混合编程技术实现。对2000年沪宁线路基雷达检测数据处理的结果表明：设计的数据处理方法具有计算速度快、通用性强、参数少的特点;处理后的雷达探测数据图像深部信号强、界面分层清晰,显示病害位置突出。     

青藏铁路多年冻土工程的探索与实践

研究目的：青藏铁路格尔木一拉萨段全长1142km，是世界上海拔最高、跨越高原多年冻土地段里程最长的铁路，沿线自然环境恶劣，地质条件复杂，工程技术难度大，环境保护要求高，建设过程中面临着许多技术难题。文章从青藏高原多年冻土区特点及主要工程问题，科技攻关工作与采取的措施，所取得的主要阶段性成就等几个方面，对如何更好解决在高海拔多年冻土区修建铁路这一难题，把青藏铁路建设成为“世界一流高原铁路”，进行了深入的阐述，同时提出了需要进一步深化研究的问题。 研究结论：文章经过系统分析和研究，查清了线路通过地区多年冻土的热稳定性、含冰量和不良冻土现象的分布和变化规律，为攻克冻土难题提供了可靠的基础工作保证。对路基工程提出了“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计思想、治理原则和具体工程结构类型。     

青藏铁路多年冻土区水害类型及防治措施

研究目的：针对青藏铁路多年冻土区的主要水害类型，结合青藏铁路（二期）工程设计实例和施工现场情况，提出了病害处理原则和防治措施。 研究方法：首先从理论上对冻土及多年冻土进行了阐述，然后联系青藏铁路（二期）工程，从路基工程、涵洞工程、桥梁工程3个方面出现的各种水害类型分析入手，得出结果。 研究结果：路基工程、涵洞工程、桥梁工程3个方面出现的各种水害类型各有不同，但对青藏铁路今后的运营都将产生不同程度的影响，因此必须采取相应的防治措施。 研究结论：多年冻土地区铁路工程设计施工的原则应针对多年冻土各种不同的地质特征，进行科学的分析，做出具体的处理措施，保证青藏铁路建设工程的经济合理性、安全性和可靠性。运营期对路基、涵洞、隧道和桥梁等铁路工程建筑物采取合理防护，从而确保青藏铁路建设工程的质量及正常运营，从根本上抑制变形、裂缝等水害的发生和发展。     

青藏铁路多年冻土区路基热防护工程效果分析

研究目的:我国青藏铁路的修建充分考虑了对多年冻土的保护,在路基热防护措施中采用了热棒路基,碎(片)石护坡、块石护坡、片石气冷等关键技术。文章对青藏铁路各种路基新结构的地温进行研究,通过地温值计算得出最大融化深度,从各年最大融化深度的对比分析,研究这些措施对保护多年冻土,保证线路安全的作用。研究结论:通过对实测数据的分析得出热防护措施能使路肩下最大融化深度减小。路基新结构的应用对保护多年冻土、降低地温、稳定路基是有效的。     

柴木铁路冻土沼泽湿地地区倾填片石路基的稳定性探讨

冻土沼泽湿地地区铁路路基形式广泛采用倾填片石结构,受全球气候变暖、局域环境变迁等自然因素的影响以及铁路路基的热扰动,铁路沿线的冻土沼泽湿地在加速萎缩,下部多年冻土在加速退化,修筑于其上部的铁路路基呈现出加速失稳的状态。为保证铁路运营安全,并为运营维护与设计提供技术指导,针对冻土沼泽湿地萎缩与倾填片石路基的结构特点,通过稳定性分析,提出采用主动防护的热棒、太阳能制冷技术,并提出了加强防排水、改善地表条件、帮宽、设置护肩及抬高道砟等防护措施。     

青藏铁路铺架方案研究

青藏铁路格尔木至拉萨段铺架工程是控制工期的关键工程.该工程自工期从紧安排后,总工期仍需7.5年.此文根据青藏铁路建设6年总工期的要求,对解决铺架工程控制的4种方案进行了探讨和比选.     

青藏高速铁路多年冻土地区路基工程技术问题探讨

回顾总结了青藏铁路多年冻土地区路基成套关键技术,在可靠性分析的基础上,提出了青藏铁路保护多年冻土的成套路基关键技术应用于高速铁路路基存在的主要问题及对策,为解决青藏高速铁路多年冻土地区路基技术问题提供了途径与方法,具有积极的现实意义。     

青藏铁路多年冻土区热棒路基地温场分析

研究目的:为了及时掌握热棒路基的工程特性,把握热棒的降温效果,以便评价青藏铁路多年冻土区热棒路基的工程稳定性,本文选择青藏铁路一处热棒路基为研究对象,对该断面天然孔及左、右路肩孔2006～2009年的地温进行分析,研究热棒路基的降温效果.研究结论:通过分析得出0～1.5m深度范围内地温受气温影响变化较大,路肩孔1.5 ～10.0 m之间由于热棒的主动降温作用,地温呈逐年下降的趋势,并且在青藏铁路运营后的前2～3年内地温下降明显,表明热棒能快速降低地温,保护多年冻土.     

高原冻土区隧道施工地下水防治探讨

通过对高原冻土区隧道特殊的工程、水文地质及环境条件分析认为，隧道施工对温度场、应力场和地下水流场产生较大的影响。在此基础上，提出采用超前地质预报、连通试验等技术，并结合昆仑山隧道、风火山隧道、达坂山隧道等工程实践，对高原冻土区隧道施工地下水防治措施进行了有益的探讨。     

青藏铁路施工中的主要工程地质问题及处理方法

研究目的：青藏铁路地处青藏高原腹地，自然环境和地质条件独特，加强施工期地质问题研究，进一步优化和完善设计，是建设世界一流高原冻土铁路的必然要求。研究方法：紧密结合施工，开展多期次现场巡查和冬季设计复查，针对问题，进行必要的勘探、化验和专题研究，论证其产生原因、工程危害特点，制定切实可行的处理措施。研究结果：查明了青藏铁路施工中出现的新增工程地质问题，制定的处理措施可行，效果良好。研究结论：青藏高原特殊的冷暖季节气候条件，工程施工对微地形地貌、风沙运移、地表水及地下水径流条件的改变，是造成青藏铁路施工中各类新增工程地质问题的主要原因。强化施工地质工作，动态设计、动态补强优化，是保障铁路工程建设质量的重要环节。