青藏铁路建设中的冻土工程问题

介绍青藏铁路冻土工程的主要特点，阐明解决冻土工程问题的核心是控制融沉和冻胀变形。在总结42年以来冻土工程的科学研究成果和试验工程的研究成果的基础上，提出冻土工程设计、施工的指导思想及施工5管理思路，并对未来施工和运营期间的工作进行展望。     

客运专线路基工程的防冻胀处理措施

季节性冻土区路基冻胀和融沉使路基产生不均匀变形,是影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一,解决路基冻胀问题是季节性冻土区路基设计的关键。结合哈大客运专线沈大段路基工程设计情况,对季节性冻土区客运专线路基工程防冻胀处理措施进行了说明。     

青藏铁路多年冻土地区桩基础设计研究

由于青藏铁路在设计中大量使用了以桥代路的方案,因此桩基础是青藏铁路冻土区桥梁应用最广泛的基础型式。本文围绕青藏铁路多年冻土地区桩基础的设计与试验工程,对桩基础的基于保护冻土的设计与工程措施给予比较全面的阐述。本文主要研究冻土区桩基础的合理型式、冻土活动区冻胀力对桩基础的影响及相应的工程措施、成孔工艺对桩周局部融化和回冻的影响分析、冻土退化对桩基承载力的影响及相应工程措施、冻土区桩基础耐久性设计及相应工程措施等问题。     

青藏铁路清水河试验段冻土工程地质特征及评价

本文主要对青藏铁路清水河试验段的冻土工程地质分析评价,地质资料表明该试验段含有多种类型的冻土,高温高含冰量冻土、厚层地下冰均有所分布,因此,该试验段冻土工程地质条件及为复杂,工程措施应充分考虑冻土工程地质特征,确保青藏铁路的安全运营.     

青藏铁路运营期间低温冻土区片石气冷路基工程效果分析

冻土区筑路技术问题的关键是冻土的热稳定性,这种热学问题的力学表现是路基变形。通过对青藏铁路运营期间冻土区典型地段路基地温场和路基变形特征的分析,指出青藏铁路冻土区路基地温场形态控制了长期运营期间的路基变形总量和横向差异变形总量。这些变形主要由冻土季节融化层土体的冻胀融沉变形、冻土压缩变形、冻土长期蠕变变形组成。工程监测以及理论计算证明了片石气冷路基结构保护冻土效果的长期可靠性,证明了其减少运营期路基变形,保证冻土区路基工程的长期稳定性的效果。     

青藏铁路多年冻土边坡与斜坡路基研究综述

冻土边坡研究最早从自然斜坡开始,主要研究热融滑塌、融冻泥流的变形特点、失稳机理、稳定性评价方法和工程处理措施。研究发现:厚层地下冰的热稳定性是决定斜坡稳定与否的关键因素,与一般地区边坡稳定性不同。在冻土边坡方面,主要着重于厚层地下冰地段路堑边坡防护与支挡、沼泽化斜坡路基与陡坡地段冻土路堤稳定性研究。在冻土支挡建筑物方面,主要研究挡土墙与锚定板的设计计算方法,认为冻土支挡设计应考虑水平冻胀力,冻土挡墙的合理形式是柔性结构挡土墙,而锚定板设计需要考虑冻土的流变特性。从2007年8月青藏铁路冻土路基病害调查来看,路堑边坡和陡坡路堤是冻土路基病害高发地段,是影响青藏铁路安全运营的主要威胁。     

高原冻土区既有线路基病害防治技术

针对青海省柴达尔支线铁路扩能改造工程设计,对既有路基进行全面现场勘察,分析病害的发育性状及分布规律,并从帮宽路基病害机理出发,提出了"防冻为主,综合治理"的设计原则。从换填既有基床填料、修筑保温护道、铺设土工格栅、整治基床翻浆冒泥及下沉外挤、改造和完善路基排水系统等方面总结出了一套适合高原冻土区路基病害的综合防治技术。经改造后路基沉降远小于允许值,在保护冻土的同时也保护了生态环境,为高原冻土区既有线的扩能改造工程积累了经验。     

中俄输油石油管道工程冻土环境保护技术研究

没有稳定的冻土环境，就难有冻土工程的稳定。文章通过对中俄原油管道工程沿线冻土环境特征的分析，论述了工程建设存在的主要冻土环境问题，针对冻土环境保护的关键技术展开技术研究，为拟建中俄原油管道工程冻土环境保护设计原则的确定提供了理论依据。     

基于模糊理论的青藏铁路冻土路基安全性评价

以青藏铁路多年冻土区多年来的监测资料及国内外相关研究成果为基础,应用模糊理论方法,建立了以冻土类型、冻土环境、地形地貌、气候条件、路基结构和工程表观病害为主要因素、多层级的运营期青藏铁路多年冻土路基安全性评价体系,并对青藏铁路多年冻土区部分路基工程进行安全性评价,验证了评价体系的可靠性。相关的研究成果可为冻土地区铁路设计和施工管理提供依据。     

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。     

青藏铁路多年冻土区路基结构的动力分析

研究目的:本文对青藏铁路冻土路基在列车荷载下的结构动力进行了分析研究,为多年冻土区路基工程设计和铁路运营安全分析提供了依据。研究方法:以青藏铁路清水河多年冻土区试验段路基结构为工程背景,利用列车——轨道二维动力模型得到的道床底部列车荷载激励曲线,对冻土路基结构进行有限元时程反应分析,探讨冻融状态下路基的列车振动荷载效应。研究结论:无论是暖季融化还是寒季冻结状态,列车振动荷载产生的土体压应力都大大高于静荷载,车速对土体动应力反应有明显影响;冻结状态下,路基中下部土体的动力反应较大,而暖季融化时路基顶部土体对动应力有较显著的放大作用,因此,在工程设计和运营养护时应有针对性地对结构进行加强。     

青藏铁路恶劣环境下混凝土的试验与应用

青藏铁路那曲物流中心工程需要大量的混凝土,总量约达55万m^3。由于工程地处偏远高寒冻土地区,没有成熟的混凝土配合比数据,无法为工程混凝土施工提供技术参数。为此．结合高寒冻土的实际情况,经过反复试验研究,提出满足当地环境要求、适合青藏铁路工程施工的混凝土配合比方案和常年冻土地区混凝土施工工艺控制方案,解决了高寒冻土地区混凝土施工的技术关键。     

盾构隧道端头垂直冻结加固不同冻结管直径的温度场数值分析

结合南京地铁10号线过江隧道盾构始发工程,运用有限元分析软件,在其它影响因素不变的情况下,冻结管直径分别取为127,146,159和168 mm,以研究不同冻结管直径对垂直冻土壁温度场发展的影响。数值模拟结果表明:实测温度值和数值计算温度值总体变化趋势基本一致,用数值模型来模拟垂直冻土壁温度场的变化过程是可行的。冻结管直径每增加1 cm,冻结壁交圈时间减小约12 h;随着冻结管直径的增大,冻结壁交圈时间呈线性减小。冻结30 d后,不同冻结管直径所形成的垂直冻土壁厚度均可1.6 m。所得结果为今后类似工程设计提供了理论依据。     

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.     

青藏铁路冻土工程有关问题的探讨

冻土是一种特殊的土体，有着不同于普通土的许多特点。多年冻土的季节融化层每年都要发生季节性的冻融过程，并伴随着发生各种不良冻土地质现象，产生一系列的工程问题。融沉、冻胀和不良冻土地质是多年冻土区筑路工程最主要的问题。对青藏线多年冻土区各类路基工程措施进行了讨论和介绍，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，应研究开发新的地温调控原理和技术，采用新的路基结构形式，以确保路基工程的长期稳定。     

青藏铁路多年冻土工程科技创新与实践

青藏铁路沿线多年冻土地区地温变化复杂、含冰量高,高温极不稳定冻土区范围广,修建铁路是国内外都未曾实践过的探索性工程。青藏铁路建设在充分借鉴国内外多年冻土工程实践经验的基础上,分析了多年冻土区工程建设的关键技术,系统制定科技创新规划,先行组织冻土工程试验,验证完善冻土工程措施,解决了一系列多年冻土区铁路工程关键技术问题,取得了大量的研究成果。及时组织技术评审,完善多年冻土工程技术标准,加快了技术成果应用转化。通过青藏铁路多年冻土工程科技创新与实践,推动了冻土技术的发展,证明了青藏铁路多年冻土区工程措施的可靠性,体现了我国高原冻土技术的先进水平。     

青藏铁路多年冻土地区桩基础设计研究

由于青藏铁路在设计中大量使用了以桥代路的方案,因此桩基础是青藏铁路冻土区桥梁应用最广泛的基础形式。结合青藏铁路多年冻土地区桩基础的设计与试验工程,研究冻土区桩基础的合理形式、冻土活动区冻胀力对桩基础的影响、成孔工艺对桩周局部融化和回冻的影响、冻土退化对桩基承载力的影响、冻土区桩基础耐久性设计及相应工程措施等。     

哈牡线季节性冻土接触网基础处理措施探讨

针对哈尔滨至牡丹江电气化改造工程季节性冻土分布的实际工程特点,结合季节性冻土条件下接触网基础的设计理念,对本项目选用的扩大型钢柱基础和不带扩底的拉线基础进行切向冻胀应力计算分析,并考虑影响切向冻胀力的水分、土质、负温以及基础侧表面的粗糙度等主要因素,提出了对钢柱基础采用换填加扩大型基础的处理措施,对接触网的下锚拉线基础提出了换填及加大埋深等防冻胀处理措施以抵抗季节性冻土的上拔力。     

电测深法和地震折射层析法在多年冻土勘察中的应用

多年冻土已成为高原地区铁路工程的主要病害和重点整治项目,采用地球物理探测手段可以科学、经济、快速地完成勘察任务,为多年冻土整治提供科学依据。利用电测深法和地震折射波法综合解释,查明了某铁路工地的冻土分布范围及上下限,为铁路的冻土整治工程提供依据。     

西宝高速铁路大型临时工程设计回顾

西宝高速铁路是原铁道部要求加强大型临时工程设计之后的第一批高速铁路设计项目之一,在西宝高速铁路工程特点和大临工程设计要求的基础上,对西宝高速铁路大临工程设计进行回顾,对主要大临工程的设置原则和布置形式进行分析,采用设计方案与现场实际实施方案对照的方法,分析西宝高速铁路大临工程设计得失,总结分析高速铁路大型临时工程设计的一般布置原则和布置方案,以期为类似工程总结设计经验。