青藏公路冻土路基设计研究

根据高原多年冻土地区冻土路基设计、施工的工程实践，论述了冻土路基设计的设计原则与设计方法、外业调查及冻土路基设计中应注意的问题。可供设计人员参考。     

青藏公路冻土路基沉降的模糊综合评判

影响青藏公路冻土路基稳定性的因素较多，但路基稳定的主要问题是路基的总沉降变形。本文就冻土路基总的沉降进行其影响因素的模糊综合评判，为预报路基工程病害、进行工程改建和整治设计服务。     

冻土路基稳定性主要影响因素探讨

路基是公路的重要组成部分，路基的强度和稳定性是保证公路正常使用的基本条件，特别是在有高含冰量冻土与地下冰分布的青藏公路，影响路基稳定的因素和区域环境更为严峻。在高原冻土地区进行路基设计，只有掌握的影响冻土路基稳定性的主要因素，才可保持冻土路基的稳定。     

考虑多种因素的冻土路基温度场有限元方法

冻土路基温度场的有限元计算，目前基本上限于考虑第一类边界，即根据经验公司计算出地表温度进行计算，对辐射、换热、蒸发等第二、三类边界条件尚不考虑，通过综合考虑走向、风速、辐射、蒸发等多种因素，提出了在一、二、三类边界条件下考虑诸多因素的有限元计算方法，给出了相应计算公式。计算结果与实测资料比较一致，说明本文方法是正确的。从而实现了冻土温度场有限元计算中能够如实地考虑各种外部因素。     

青藏公路安装热棒治冻土

<正>青藏公路热棒制冷路基科研工程进展顺利,公路路基上已安装完成的热棒,成为高原上的一道风景。 冻土病害对青藏公路造成了严重破坏。冬季会把冻土地段上的道路顶起,夏季会使冻土地段上的道路路摹发生沉降。2002年国家投资10亿元国债资金,对青藏公路进行全面整治改建。整治改建采用了先进路基材料和制冷技术保护冻土,来阻止热量下传,从而保证了整个路面的平整。     

基于相空间重构的冻土路基温度场分形特征分析

了解冻土路基温度场的动态变化对冻土路基稳定性分析具有重要的指导意义。本文根据冻土路基温度场动态变化时间序列的非线性性质,利用时间序列的Takens相空间重构方法,由一维的单变量观测数据序列进行相空间拓展,在拓展的相空间中得出冻土路基温度场动态变化时间序列的分维数,从而揭示了温度场动态变化的内在规律及其本质特征。     

冻土路基温度场参数优化敏感性分析

热物性参数是冻土路基温度场稳定性分析和评价最重要的一类参数,确定这类参数主要有室内试验、现场试验以及基于实测资料的反演分析等方法.文中建立冻土路基相变温度场的参数反分析模型,以青藏公路高温冻土路基为例,采用单因素分析法对路基填土、最大融化深度内地基土和多年冻土的热物性参数的敏感性进行分析与评价.结果表明:最大融化深度内的地基土的体积热容量和冻结状态的导热系数等参数敏感性最强,填土和最大融化深度内的地基土的相变潜热等为较敏感参数,而各土层融化状态的导热系数等为不敏感参数.研究结果可作为冻土路基温度场参数选取和反演的参考依据.     

冻土地区路基地温分布状态及施工技术研究

通过对青藏公路所跨越冻土地区连续多年现场观测所得到的数据,得出冻土地区低温区和高温区路基温度场的分布状态。根据所测高低温地区数据对比分析可知,低温区公路使用状态正常,路基一直维持在稳定状态,能够满足使用要求;高温区路基则容易产生大的沉陷,影响公路正常使用。文章针对性地提出了冻土地区公路路基施工设计原则及施工方法。     

冻土工程研究在青藏公路整治工程中的应用

青藏公路格尔木至拉萨段是 1 0 9国道的终端段 ,全长 1 1 5 5 km,是西藏公路运输的大动脉 ,承担着全自治区 80 %以上的进出藏物资运输任务 ,可以说是西藏的生命线。但由于公路修建时对冻土病害的治理不够彻底 ,致使公路年年坏 ,年年修 ,每年维修经费高达 1 0 0 0万元 ,而且还不能保证畅通 ,严重阻碍了西藏的经济发展 ,也给国家造成了重大经济损失。地球上有 2种不同的多年冻土 ,一种是自寒带边缘至南北两极 ,分布有连续的大面积多年冻土 ,被称为极性多年冻土 ;另一种是温带高山区 ,年平均气温在 0℃左右时出现的岛状的多年冻土 ,被称为高山…     

公路工程冻土类型划分研究

在总结分析国内国外已有冻土分类方案的基础上，针对中国现行公路工程冻土分类标准中存在的不足之处，结合目前对青藏公路沿线多年冻土研究的最新成果，提出了以多年冻土含冰特征与多年冻土年平均地温的综合指标－冻土热稳定性为基础的公路工程冻土类型划分方案，并对所划分出的三种冻土类型给出了相应的冻土路基设计原则。     

哈齐客运专线路基冻胀变形研究

通过对哈齐客运专线路基冻胀变形监测,获得(2012～2013年)路基的冻胀变形发展情况,分析了冻胀变形发生和发展规律。研究结果表明:各监测点冻胀变形随时间发展变化规律基本一致,路基冻胀变形经历了包括冻胀快速发展期、冻胀维持期、冻融循环期和融化回落期4个阶段;路基冻胀变形的发生具有普遍性,但冻胀量较大的监测点所占比例较小,说明其冻胀变形还是可控的。     

兰新铁路路基土冻胀特性试验研究

通过不同含水率、压实度和外部荷载的封闭系统冻胀试验,研究了兰新铁路路基土冻胀特性。试验结果表明,在封闭系统下土体是否冻胀与初始含水率有关;冻胀率随含水率的增大而增大,随压实度的增大而减小,外部荷载对冻胀有抑制作用;基于试验分析提出了适用于兰新铁路的冻害防治措施是排水和隔水。     

东北地区天然路基冻胀敏感性试验研究

在季节性冻土地区,土壤的冬冻春融往往是路基被破坏的重要因素,因此,对季冻区土壤冻胀敏感性研究有着重要的意义。将取自东北季节性冻土地区具有代表性的土样进行闭式冻胀试验,并求出其冻胀率。根据试验结果绘制冻胀率η-含水率w关系曲线,通过线性回归分析得出冻胀率与含水率的关系式。同时,还对土样中含泥率对冻胀性的影响进行了阐述。     

季冻区路基冻胀置换深度的计算方法

为防止季东区公路路基产生冻胀病害,依据试验和观测结果,分析了路基土冻胀量沿冻深的分布规律。基于路面容许变形值,通过对观测数据的数理统计分析,提出了水泥混凝土和沥青混凝土路面的路基容许冻层厚度计算方法。最后,提出了半经验、半理论的公路路基置换深度计算方法。采用这种方法,简化了路基置换深度的计算过程,可以方便地推荐出不同条件下路基的置换深度。论文研究成果为季冻区公路路基设计及路面冻害的防治提供了理论依据及实用的设计方法。     

季节性冻土地区公路路基冻胀性的试验研究

针对季节性冻土区高速公路路基受冻害严重影响的情况,对吉林省长平、长营等几条高速公路进行野外冻害调查。取现场钻探土样进行室内冻胀融沉试验,并分析含水率及容重值对冻胀性的影响,进而对高速公路的冻害现象基本有规律性的认识,为季冻区高速公路防冻设计和维护提供依据和相关资料。     

季冻区路基填土冻胀特性试验研究

为研究开放系统下顶端温度对季冻区路基填土冻胀变形特性的影响,以张家口地区的路基填土为研究对象进行单向冻结试验,通过自制冻胀试验机采集大尺寸试样内部的水分、温度和冻胀量数据并分析其变化过程。结果表明:(1)-10℃时对应的冻胀量最大,-5℃次之,-15℃最小;(2)快增状态冻胀率在-10℃时最大,慢增状态和稳态对应的冻胀率随顶端温度的降低有下降的趋势;(3)内部温度沿高度分布逐渐由非线性向线性发展;(4)顶端温度作用对试样内水分分布影响最大深度不超过40 cm。     

路基土石方计算方法的研究

在分析土石方计算影响因素的基础上,提出了适用于不同阶段的断面一致、动态平衡和价值相等等三个土石方计算模式以及相应的计算方法,指出今后道路CAD系统要改进的方面。     

季节性冻土地区高铁路基冻胀规律及防治对策研究

哈大高铁是世界上首条投入运营的新建高寒季节性冻土地区高速铁路。通过对哈大高铁路基冻胀监测数据综合分析,研究了路基冻胀发展变化规律,结果表明:路基冻胀发展包括初始波动、快速发展、稳定维持和融化回落期4个阶段,最大冻结深度普遍大于标准冻深;冻胀变形总体可控并趋于稳定,冻胀变形主要集中在表层级配碎石层,较高的路基含水率加剧了冻胀变形。建议后续路基冻胀防治应对设计冻深根据填料类别等因素进行修正,采用路基基床级配碎石掺水泥不冻胀整体结构,将冻胀观测结果作为沉降评估的重要依据。