挤塑泡沫保温隔热板在冻土区道路工程中的应用

在冻土地区修筑道路所遇到最主要的问题是冻土融化而引起路基下沉失稳和路面开裂破坏。根据修筑公路引起冻土融化的原因,介绍了一种新型道路保温隔热材料——挤塑泡沫保温隔热板,应用在冻土地区道路工程中,能明显防止或延缓冻土的融化速率,从而保证道路的稳定,并阐述了铺设保温隔热板的施工技术要求,以期对冻土区公路建设有所借鉴。     

气候变暖条件下青藏铁路路桥过渡段长期热稳定性研究

基于过渡段相变的二维传热分析模型,对未来50年青藏铁路路桥过渡段温度场进行分析与预测,并定量研究过渡段高度和冻土类型对路桥过渡段长期热稳定性的影响。计算结果表明:1路桥过渡段下冻土上限由第5年的天然地表以上2.5 m,下降到第50年后的天然地表以下4.3 m,平均融化速率为15.11 cm/年;2过渡段冻土上限与过渡段高度呈非线性关系,随过渡段高度的增加,过渡段冻土上限先减小后增加;3随着冻土地基含冰量的增加,过渡段下融化盘径与最大融化深度逐渐增大,同时相同含冰量冻土地基融化盘径与融化深度的大小均随着距桥台距离的增大呈先增大后减小趋势,且最大融化深度均发生在距台前4 m左右处。     

融化圈深度对多年冻土隧道稳定性影响分析

青藏铁路多年冻土隧道处于高海拔、高寒及冻土的特殊环境中,冻土的热稳定性是多年冻土隧道围岩稳定的保障。通过对多年冻土隧道毛洞的融化深度及冻土围岩融化圈深度对隧道稳定性的影响分析,提出了冻土隧道施工中保证围岩稳定及施工安全的主要措施。     

多年冻土路基施工技术

青藏铁路第七标段多年冻土路基按保护冻土原则进行设计,高含冰量冻土地段采用片石通风路堤、通风管路堤、保温护道等措施减少冻土扰动,缩小冻土融化沉降范围;采用换填保温层、设置挡水埝、U型水沟等防排水保温措施,使冻土路基重建热量平衡系统,满足了多年冻土路基质量要求。     

多年冻土区拼装式涵洞地基回冻与变形试验研究

通过对青藏铁路清水河地区拼装式涵洞地基温度和沉降的观测，研究多年冻土区拼装式涵洞现浇混凝土基础对冻土的热扰动影响、地基的回冻规律和冻土人为上限的变化特征，分析涵洞结构随地基冻胀、融沉产生的变形。经过2个冻融周期的现场测试和研究表明：青藏高原清水河细颗粒高温多年冻土区涵洞基础施工的时间若选在10月下旬，明挖基坑及现浇基础混凝土对基底以下多年冻土的影响深度为1．1～1．3m，施工扰动、融化后的冻土地基回冻时间为45～50d，涵洞基础施工2年后多年冻土地基人为上限上升了1．0m左右，冻土上限沿涵洞中轴线在其中部上升大，两端上升较小，这说明涵洞路基和涵洞具有保温隔热的作用；涵洞建成1年后地基沉降大部分已发生，且2年中涵洞地基的不均匀沉降基本稳定。     

L型挡土墙在青藏铁路冻土地区的应用

L型挡土墙是一种新型支挡结构。通过在青藏铁路冻土地区设置试验段，分析了L型挡土墙的预制、施工准备工作、路堑开挖、吊装和回填、整坡等施工工序并提出施工要求。综合分析L型挡土墙现场地温测试试验所得数据资料，得出冻土融化深度变化的基本规律。L型挡土墙具有劳动强度低、对生态环境破坏少、运输吊装方便等优点，便于机械化施工，满足高原冻土地区气候环境恶劣的施工要求。     

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。     

高温冻土区填土路基的地基融化固结变形分析

针对青藏铁路高温冻土区普通填土路基的融沉变形,基于拉格朗日法描述的大变形固结理论及考虑相变作用的路基传热理论,对高温冻土区不同高度填土路基的温度场和地基融化固结变形进行计算分析,并与现场监测结果进行对比。温度场分析结果表明,高温冻土区4和6m高填土路基在短期内可使冻土上限略微抬升,但下伏多年冻土存在缓慢升温过程,其升温幅度每年约为0.02℃左右;随着气候逐渐变暖,填土路基下冻土上限在后期会逐渐下降,且填土路基高度越小则上限下降量越大,最终在路基下部形成融化盘。融化固结变形分析结果表明,填土路基沉降变形表现出季节性,即暖季沉降变形发展迅速,冷季发展缓慢,发展趋势与现场监测结果吻合良好;在给定的地质条件下,2,4和6m高填土路基在竣工50年后其沉降变形量分别为255.2,470.4和689.7mm,即沉降变形量与其高度呈正比,且高填土路基沉降变形的季节性更显著;填土路基高度和多年冻土的含冰量是影响填土路基沉降变形的主要因素。     

多年冻土路堑施工技术

以青藏铁路第七标段（白鹿河至风火山）为例，介绍冻土路堑施工中，采用优选施工季节，优化施工工艺，增设遮阳棚等工程措施，以减少冻土扰动，缩小冻土融化沉降范围。采用换填保温层或设置支挡结构，强化排水措施使冻土路堑重建新的热量平衡系统，从而满足了多年冻土路堑的施工技术要求。     

青藏高原多年冻土区半填半挖路基施工技术

介绍了青藏铁路高原冻土低含冰量地段半填半挖路基的处理措施、施工中开挖、回填、压实、保温、隔水、回填排水等工艺,并结合施工总结了几点体会.     

石灰桩融化岛状多年冻土的试验研究

针对岛状多年冻土区的新建工程和既有工程改扩建过程中面临的地基多年冻土稳定性问题,利用生石灰与水反应放热原理,采用预融技术对多年冻土地基进行处理,达到使冻土融化并固结沉降从而增强地基承载力的效果。在收集国内外工程中处理岛状多年冻土的主要方法和生石灰桩在处理地基的应用范围等相关资料的基础上,创新性开展石灰桩预融冻土地基室内模型试验研究,通过试验确定适用于融化高温岛状冻土且增强其地基承载力的石灰桩材料类型、材料配合比及施工工艺,并对其应用效果进行评价,形成在高温岛状冻土地区可以应用的一种新型成套石灰桩预融技术。     

高原冻土隧道开挖与保温施工技术

以风火山隧道为实例,在施工中充分把握冻土的工程性质,采用台阶分层微差松动控制爆破,注浆管棚、注浆锚杆,洞内光面爆破等项开挖技术和综合运用换填明洞覆盖层,全长、全断面设置多重保温层,以及供水、通风(供氧)、混凝土保温等技术,尽量缩小冻土融化圈,使冻土隧道重建新的热量平衡系统,从而满足了安全、优质、高效建设隧道的要求.     

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。     

地铁区间冷冻法联络通道融沉注浆施工技术探讨

在富水砂层中,地铁隧道的联络通道施工一般采用冷冻法对开挖土体进行加固,但联络通道结构完成且土层停止冻结后,冻土会逐步融化,土体体积缩小,从而引起路面沉降,影响行车安全,采用融沉注浆方法可及时有效填充冻土融化后的空隙,将路面沉降控制在可控范围内。文章从注浆原则、注浆孔布置、注浆材料、施工工艺等方面对冷冻法联络通道融沉注浆施工技术进行系统阐述。     

青藏铁路修筑后次生不良冻土现象的特征及发展趋势

青藏铁路的修建会形成次生不良冻土现象,次生不良冻土现象会对铁路产生诸多危害。研究青藏铁路修筑以后次生不良冻土现象的特征及发展趋势意义重大。对青藏铁路沿线不同类型的次生不良冻土现象进行调查研究,研究青藏铁路修筑以后次生不良冻土现象产生的机理、发育特征及发展趋势。查明对青藏铁路有直接或潜在威胁的次生不良冻土现象18处,其中与路基有关的次生不良冻土现象较少;与桥梁有关的次生不良冻土现象,主要是桥下形成冰椎、冰幔等;与涵洞有关的次生不良冻土现象,主要有涵洞下沉等。研究表明:未来气温升高导致多年冻土上限附近地下冰大量融化,将会产生诸多次生不良冻土病害,影响铁路的正常运营。     

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。     

石灰桩处理岛状多年冻土地基现场试验研究

研究目的:作为一种较为成熟的地基处理方法,石灰桩主要应用于加固软土地基、湿陷性黄土地基、道路路基加固以及纠偏加固危房等方面,对其加固原理已开展了较多研究。但利用石灰桩的放热作用来处理高温岛状冻土地基,相关研究较少。本文通过现场试验,从地温、变形、承载力三个方面对石灰桩处理岛状多年冻土的应用效果进行评价,并对石灰桩处理高温岛状冻土地基的施工工艺进行总结。研究结论:(1)石灰桩处理冻土地基时,关键要注意控制配料的质量,确定合适的含水率,保证配料拌和夯填的连续性;(2)桩径40 cm、桩间距1.2 m条件下,生石灰含量50%的石灰桩能在施工后一周内完全融化桩周冻土且地基土达到最高温;(3)石灰桩复合地基变形在施工后一周内基本完成,试验测得地基土和桩的变形以竖向膨胀为主,石灰桩的膨胀挤密基本消除了冻土融化可能产生的融沉;(4)利用石灰桩处理岛状多年冻土地基能达到融化冻土、加固融土的效果,试验研究成果可为石灰桩处理岛状冻土的实际工程提供借鉴。     

青藏铁路安多段抛片石路基温度与变形规律分析

介绍青藏铁路安多段冻土路基稳定性监测工程的监测方案、技术关键,通过对2个冻融周期内冻土融化深度、地温变化规律、冻土多年上限、冻胀板变形的分析,发现多年冻土上限上移,地温波动滞后于气温波动,上限附近地温基本不变且呈负温,有利于多年冻土的保护,说明抛片石路基起到了积极作用,为评价高原、高寒、冻土地区路基稳定性提供可靠依据;对青藏铁路的运营、维护具有重要的现实意义。     

堰岭铁路单线隧道施工机械化配套

结合堰岭单线铁路隧道施工实便，总结施工方案选择、挖装运作业线设备配套以及机械化施工和工艺改进等经验。并提出尚需解决的几个问题。     

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。