青藏铁路冻土地温自动检测系统及其关键技术

针对青藏铁路格拉段的自然环境特点,研发基于热敏电阻的高精度地温自动检测系统。检测系统由数据采集设备、手持数据转储设备、无线数据传输设备和管理计算机4部分组成。检测系统采用恒流源电路和比值法测量电阻提高数据采集的精度,利用差动放大屏蔽导线电阻和多路开关导通内阻的影响,通过休眠状态的设计和电源管理实现系统的低功耗运行。该系统安装在青藏铁路沿线的10个冻土地温观测断面中,并于2006年8月开始运行,采集的数据量大、精确,实现了自动化检测。检测系统的核心采集模块通用性很好,可以方便地移植到其他应用领域。     

GSM-R技术在青藏铁路冻土地温监测系统中的应用

针对实时安全可靠传输青藏铁路冻土地温监测数据的需要,首先介绍GSM-R通信的基本原理,根据青藏铁路工程的实际情况,比较GSM/SMS、GSM-R/GPRS、CDMA 3种无线数据传输技术方案的优缺点,最终确定基于GSM-R的数据传输技术方案.并设计无线数据传输相关的协议,单片机软件和数据中心软件.经过工程应用证明,本方案具有设计简单,投资低、数据传输稳定可靠等优点.     

青藏铁路高原冻土区地温变化规律及其对路基稳定性影响

本文通过对３０年来青藏铁路沿线典型地段地温数据的分析研究和相应的数据模拟分析，认为近３０年的全球气温升高现象使青藏铁路沿线多年冻土区地温场正在向着不利于冻土生存的方向发     

青藏铁路高原冻土区段路基沉降变形和地温监测

介绍青藏铁路高原冻土区段路基沉降变形和地温的监测方法 ,并结合试验段情况 ,探讨测试原件的埋设、保护方法以及测试时应注意的事项     

青藏铁路沿线冻土上限变化规律分析

结合青藏铁路沿线多年冻土分布情况和工程特点,以选定的桥梁、路基实测断面的沉降观测数据为基础,分析青藏铁路沿线冻土上限的变化规律,为青藏铁路复线的建设、管理者提供一定参考。     

基于GSM-R的青藏铁路冻土地温自动监测系统

根据青藏高原永久性冻土及高原恶劣的环境条件等特点,集传感器技术、数据采集技术及计算机与通信技术于一体,研制开发一套性能稳定可靠、自动化程度高、操作简便的青藏铁路长期地温自动监测系统.该系统实现了青藏铁路多年冻土路基的多断面多测点地温数据高精度的自动采集、远程自动传输和自动分析处理功能.该系统自安装完毕后,运行状况良好,采集的地温数据为青藏铁路多年冻土区路基稳定性分析奠定了基础,并为路基病害整治和铁路安全运行提供科学依据.     

青藏铁路冻土爆破开挖技术

青藏铁路冻土爆破开挖必须解决高原、冻土、环保三大技术难题。针对青藏线多年冻土区的地质结构特征和对爆破器材的要求,在青藏铁路冻土爆破中,应尽可能采用机械化装药和高威力炸药。现场试验证明在暖季爆破可选用普通销铵炸药和乳化炸药,在寒季拟选用防冻、抗水性炸药。钻孔机械选型建议为:钻孔深度不超过2 0m的浅层开挖爆破可选择麻花钻;钻孔深度2～7m的中深层开挖爆破可选择冲击钻,并可在含碎石的冻土中穿凿钻孔;开挖深度大于5m,且开挖方量比较集中的工点,可选择牙轮冲击回转式钻机。通过冻土中钻孔扩壶爆破试验和深孔爆破试验,青藏高原多年冻土应采用弱松动爆破,炸药单耗一般控制在0 25～0 35kg·m3,一次爆破规模限定在当天爆破当天挖运的方量。     

青藏铁路GSM-R数字移动通信系统的规划和设计

分析在青藏铁路特殊的自然环境条件下,GSM-R数字移动通信系统应实现的功能、业务分类及业务需求.结合GSM-R系统的特点,提出适合青藏铁路特点的GSM-R系统方案.     

青藏铁路多年冻土区水源设计

青藏铁路所经高原多年冻土区 5 5 0余km ,该地区多属无人区 ,尚无任何可借鉴的水源设计经验。结合青藏高原多年冻土区水文地质特性 ,探讨各种水源设计方案 ,并详细介绍利用管井取冻土层下水的设计方案     

青藏铁路开放边界块碎石类路基速度场和温度场特征非线性分析

针对青藏高原多风的特点及其气温和地质条件,在考虑全球变暖的条件下,研究青藏铁路开放块碎石夹层路基和开放块碎石护坡路基的速度场及其在未来50年的温度场变化特征。结果表明,在外界风的作用下,两种块碎石路基的道砟层和块碎石层内的对流换热方式以强迫对流为主;在年平均气温为-4.0℃,考虑未来50年青藏高原气温升高2.2℃条件下,这两种路基结构均能不同程度地抵消气候变暖和铁路建设所带来的负面影响,对其下部多年冻土起积极保护作用,但开放块碎石夹层路基的降温效果好于开放块碎石护坡路基,而且还发现在铁路运营50年后开放块碎石护坡路基内部将出现终年融化夹层,这一问题应引起设计与施工部门的重视,以采取相应的措施来维护这种冻土路基的多年稳定。     

EPS保温板在青藏铁路中应用的适用性评价数值模拟

保护冻土原则是多年冻土区路基设计的首要要求。本文运用带相变瞬态温度场有限元数值解法,模拟分析铺设聚苯乙烯(EPS)板后铁路路基下多年冻土最大融化深度在随后50a内随时间的变化,提出保温板铺设的适宜位置;总结分析保温板厚度和路基填土高度的关系;基于年平均气温给出多年冻土区铁路路基工程中保温材料的适用范围,并对多年冻土年平均地温对保温处理措施适用范围的影响进行了分析。     

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。     

青藏铁路加筋路堤试验工程监测方法

结合工程实例 ,简要分析在青藏高原多年冻土区修建的铁路路堤易遇到的变形问题 ,重点探讨路堤变形的监测方法。     

青藏线通信信号系统防雷设计

通信信号系统防雷是青藏线设计考虑的重点之一,本文针对青藏线的特点,全面系统地阐述了青藏线的通信信号系统防雷设计方案。     

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。     

青藏铁路自动温控通风试验路基观测结果分析

自动温控通风路基(自控路基)是基于通风路基的一种新型工程措施,自控系统通过充分利用冷能,可在很大程度上提升通风路基的降温效能.青藏铁路北麓河试验段自控路基的现场观测资料表明,自控系统实施后,通过暖季对通风管内对流换热作用的限制,路基的传热方式以热传导为主,由此使得通风管内整体升温幅度均小于通风路基,自控路基通风管内温度较通风路基约低1.0℃,且中心温度最低;在自控路基中,路基下3.5 m深度原多年冻土上限附近的地温降温幅度更为显著,在自控措施实施后两年的时间里,通过与通风路基对比发现,两者最高温度在降温过程基本一致的情况下,最低温度差值呈现不断扩大的趋势,观测期内最大差值为0.45℃;路基下3.0～3.5 m位置的热流计算表明,自控路基对应的年均放热热流量约为通风路基的2倍,即从传热角度说明,通过自控系统的实施可以提高通风路基的降温效能1倍左右;同时,自控措施将通风路基有效放热时间增加约40 d,这也是自控路基降温效能表现突出的原因之一.     

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。