多年冻土区埋地式输油管道地基热稳定性研究

研究目的:多年冻土区埋地式输油管道在正温油品的影响下,将对多年冻土地基产生扰动,形成融化圈。同时,多年冻土的融沉及活动层的冻融对管道地基工程造成破坏,引起管道地基的不均匀变形,影响输油管道的安全。本文通过建立埋地式输油管道融化圈计算模型,计算出融化圈的厚度,并提出地基处理方法;为多年冻土区埋地式输油管道敷设提供依据。研究结论:文章经过计算分析和研究,根据多年冻土区埋地式输油管道的融化圈计算模型,并计算得出融化圈大小;研究得出利用粗粒土换填加保温板形式对多年冻土区埋地式输油管道的进行处理,可以减少输油管道融沉冻胀量,保证管道地基的稳定。     

高原融区和多年冻土过渡路段涵洞地基试验研究

运用现场测试方法,对青藏铁路两座拼装式涵洞的基础变形、地基土地温及洞口气温的测试结果进行分析,研究多年冻土区涵洞工程对冻土地温状况、冻融过程、冻土上限变化的影响以及涵洞基础的冻融变形特征。结果表明:多年冻土地区修建涵洞工程后,气温对地温的影响增大,致使涵洞下原多年冻土上限附近地温波动明显,地温年变化深度增大;由于场地冻土条件及地温场沿涵身的变化,涵洞基础变形沿涵身表现出明显的不均匀性。     

多年冻土区路基用太阳能吸附式制冷管的试验研究

针对中国多年冻土区广泛面临的冻土退化和路基融沉问题,提出引入一种更具实时性和有效性的防治方法——制冷技术.应用理念为,通过制冷技术在暖季将热量由多年冻土逆向传递回大气环境,实时控制冻土的热量收支状态.对于制冷驱动源的分散供应,中国多年冻土区属于太阳能利用条件良好的Ⅰ类地区,太阳能制冷技术面向冻土保护具有季节匹配性、地域...     

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。     

太阳能制冷与热管制冷的多年冻土地基热稳定维护效果对比

在青藏高原风火山多年冻土试验场,对太阳能制冷装置与热管制冷装置用于维护多年冻土地基热稳定的效果进行现场对比试验。结果表明:在同等试验条件下,太阳能制冷装置显现出了较强的工作性能和制冷效果;太阳能制冷装置能够以多年冻土区丰富的太阳光照为热源动力,使制冷装置不分季节全时段工作,特别是在暖季,能够有效阻止环境温度对多年冻土地基的热侵蚀;太阳能制冷装置的年均地温降低幅度比热管制冷装置的大0.57~0.96℃,制冷影响半径比热管制冷装置的大0.13~0.87m,实际制冷量为热管制冷装置制冷量的1.97倍。     

多年冻土区路基用压缩式制冷装置的开发与试验

针对中国多年冻土区广泛面临的冻土退化和路基热稳定性问题,基于压缩式制冷技术,提出一种新型多年冻土保护装置。首先,分析压缩式制冷技术面向多年冻土区路基工程的适用性。然后,设计与制作一款路基专用制冷装置—自动化压缩式制冷管,包括制冷单元和自动化控制单元。制冷单元为压缩机、节流器、蒸发器和冷凝器顺次连接而成的闭合循环回路,自动化控制单元为基于位式控制原理的微电脑控制器。装置制冷性能试验表明,制冷温度在正温环境中也一直保持在0℃以下,且可以自动地维持在-5,-10和-15℃等恒定范围内,制冷系数随着制冷温度的升高而增大。压缩式制冷管具有季节匹配性好和自动化程度高的技术优势,可以为多年冻土区路基工程提供一种有效的冻土退化防治方法。     

太阳能制冷在多年冻土热稳定维护中的传热效果研究

确保多年冻土地基的长期热稳定仍然是当前冻土学科研究的重点和难点。科研人员长期致力于冻土工程关键技术的研究,研发了维护多年冻土地基热稳定的太阳能制冷技术及太阳能制冷装置,以太阳能热能为动力,实现制冷装置不分季节的全时段工作,特别是在暖季,能够有效阻止环境温度对多年冻土地基的热侵蚀。现场试验研究表明:采用该技术及制冷装置后,年均地温较天然年均地温有较大幅度的降低,降温幅度为-2.23~-3.9℃,且呈逐年增大的趋势;多年冻土的上限埋深由2.0 m抬升至1.5 m;季节活动层中的制冷影响半径由0.76m扩大至2.56m,多年冻土层中的制冷影响半径最大达到了3.95 m;实际制冷量为所需估算制冷量的2.27倍。总体上,采用维护冻土地基热稳定的太阳能制冷技术及其制冷装置后,季节活动层和多年冻土层的温度大幅度降低,上限埋深明显抬升,有效地维护了多年冻土的热稳定,具有较大的研究价值和应用前景。     

多年冻土区路堑边坡防护试验研究

研究目的:目前,多年冻土区路堑边坡防护方面开展的试验研究较少,缺乏设计、施工和应用效果等方面的研究成果.基于青藏铁路北麓河试验段柔性护坡试验工程的地温和变形观测资料,分析了泡沫玻璃护坡和草皮护坡下的地温发展变化规律和边坡纵向变形过程,阐述了两种柔性护坡防护工程的应用效果,希望为多年冻土区道路工程边坡防护设计、施工提供科学依据.研究结论:泡沫玻璃板短期内具有较好的保温效果,可以减小季节融化深度,有利于边坡的稳定.但泡沫玻璃护坡段冻结期发生了较明显的冻胀变形,并导致泡沫玻璃在外力下的破碎和断裂.考虑到其易风化,抗变形能力和适应性较差,该种泡沫玻璃不宜在多年冻土区路堑边坡防护工程中推广应用.草皮护坡段下的季节融化深度较大,但草皮护坡整体上大部分比较平整,变形较小,其变形适应性较好,可能是比较适宜在多年冻土区路堑工程中应用的边坡防护形式之一.     

青藏铁路多年冻土区桩基施工应用技术

1引言青藏高原多年冻土区桩基施工改变地基的热平衡条件,使桩基地温场发生变化,引起桩周地基土层范围升温及融化。为解决这一难题,必须采用相应的工程措施避免出现这些问题。此文结合唐古拉山越岭地段多年冻土区桩基施工经验论述多年冻土区桩基施工技术。2多年冻土区钻孔灌注桩     

机械式制冷热管对多年冻土的制冷效果研究

多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土;(2)分别在寒季和暖季,机械式制冷热管比普通热管的侧壁温度在活动层中低2. 77～0. 39℃、1. 22～0. 13℃,在多年冻土层2. 0～6. 0 m深度范围中低3. 24～0. 52℃、0. 55～0. 12℃,机械式制冷热管年均温度比普通热管年均温度在活动层和多年冻土层中均低0. 74℃;(3)分别在暖季和寒季,机械式制冷热管的积温是普通热管积温的1. 4倍～2. 1倍、1. 4倍～1. 8倍,机械式制冷热管的年积温是普通热管年积温的1. 9倍。研究成果可为新型机械式制冷热管技术在多年冻土热稳定维护中的应用提供理论依据。     

多年冻土区钻孔灌注桩混凝土测温试验研究

本文介绍了青藏铁路多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土温度测试的方法和测温过程,对测试结果结合混凝土材料特点及桩周冻土类别进行了全面分析,得出了多年冻土区钻孔灌注桩桩身混凝土温度变化规律和桩周土回冻所需时间,并通过对同条件养护的混凝土试件进行抗压强度试验,反应出混凝土入模温度与强度发展的关系,对多年冻土区桥涵基础工程的设计和施工具有指导意义.     

青藏铁路多年冻土区站场路基温度场试验研究

站场路基的宽度为单线普通路基宽度的两倍 ,结合青藏铁路试验工程观测的数据 ,分析了冻土区站场路基地温场以及多年冻土人为上限的特征 ,探讨了路基的冻结和融化过程的规律 ,阐述了多年冻土区路基的稳定性问题。     

多年冻土区路堑爆破开挖技术研究

通过浅孔爆破和深孔爆破试验,初步解决了在高原多年冻土地区进行路堑爆破开挖的合理钻孔机具、孔网参数、炸药单耗以及爆破规模的选取问题.     

青藏铁路多年冻土区工程地质勘察技术研究

研究目的：青藏铁路多年冻土区的自然环境恶劣，工程地质条件极其复杂，生态环境脆弱。多年冻土区工程地质勘察比其他任何地区的勘察工作都更有难度，对于勘察工作具有很强的研究性与探索性，因此有必要对青藏铁路工程地质勘察技术进行研究和总结。 研究结论：青藏铁路多年冻土区工程地质勘察工作，不仅需要考虑独特的多年冻土地质条件，还要兼顾环保因素、自然因素等，特别是恶劣的自然因素对勘察工作的影响，这些对青藏铁路多年冻土工程地质勘察都提出了很高的要求。通过对青藏铁路的工程地质勘察工作的研究和总结，研究形成了适应于多年冻土区，而且经设计、施工、运营验证的可靠的全套工程地质综合勘察技术，包括：勘察标准的制定、勘察组织模式、勘察管理、勘察方法和手段、勘察监理、环保勘察等，为青藏高原以及其它冻土地区的勘察提供有益的借鉴和经验。     

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。     

多年冻土地区隧道排水技术试验研究

昆仑山隧道是青臧铁路中最长的高原冻土隧道之一,也是世界上最长的高原冻土隧道。多年冻土地区隧道排水系统的设计关系到隧道的安全运行,如果不能根据现场实际情况正确估算隧道的最大涌水量,就不能设计好隧道的有效排水系统,就有可能降低隧道的使用周期,而使隧道的运行成本提高。详细论述了多年冻土地区隧道排水系统的设计原则,通过对所获得的现场测试数据,分析了隧道防水层内外的温度分布情况与水压差分布情况,最后对多年冻土地区隧道最大涌水量的估算提出了一个基本原则与初步计算方法,为今后同类高原冻土隧道排水系统的设计提供了理论与实践依据。     

多年冻土区路堑爆破开挖综合技术研究

通过在DK 1210+310～DK 1210+490路堑开展的浅孔爆破和深孔爆破试验,初步解决了在高原多年冻土地区进行路堑爆破开挖的合理爆破器材、孔网参数、炸药单耗以及爆破规模等问题.可供广大工程技术人员参考.     

青藏铁路多年冻土区控制测量技术

针对高原多年冻土区测量的各种不利因素,通过改进控制桩埋设方法和引进GPS测量技术,成功解决了高原多年冻土区的控制测量问题.     

高原多年冻土区混凝土施工技术

通过对低温早强耐久混凝土和低温早强耐久侵蚀混凝土施工中要解决的主要技术难题、施工各个环节应注意的问题的研究 ,特别是配合比设计和施工质量控制等问题的论述和分析 ,经过试验研究 ,提出了配合比设计原则和施工质量控制方法及评定标准     

多年冻土区利用加筋措施减小路堤变形试验研究

结合青藏铁路多年冻土区试验段工程实例 ,阐述冻胀和融沉是影响修建于多年冻土上的铁路路堤和行车安全的主要因素 ;分析路堤内铺设土工格栅的作用机理 ;通过实测数据说明修建路堤对多年冻土上限的影响以及评价不同加筋方式对减小路堤变形的作用