青藏铁东土勘探之物探方法优选

本通过对物探方法在青藏铁路勘探中的实例分析，试图探讨在青藏铁路冻土勘探中解决各种工程地质和水地质问题的行之有效的最佳物探方法。     

综合物探技术在铁路路基病害整治试验研究中的应用

在铁道部部颁"多年冻土区铁路路基病害整治试验研究"课题研究中,利用物探技术对路基下方浅表地层结构和地下冻土层分布情况进行综合检测和分析,掌握研究区段的地质结构和冻土上限界面随地温的变化规律等,取得了大量的数据和宝贵的工作经验。     

青藏铁路多年冻土勘察的物探方法选择

在青藏铁路的建设过程中,多年冻土是一个关键问题,而对于多年冻土的勘察,物探作为一种重要的的勘探手段,始终发挥着重要的作用,但是在多年冻土区开展物探工作时,我们并不能完全照搬非冻土区的物探方法所取得的成果.而且会遇到较非冻结区更为复杂和多变的勘测对象.因此,选择合理的工作方法也就显得尤为重要.     

冻土地温自动监测系统的设计与实现

冻土地温自动监测系统是集GSM-R无线通信技术、信号采集技术以及计算机网络技术为一体的监测系统.本文介绍冻土地温自动监测系统的硬软件设计和编程方法,冻土地温数据的GSM-R无线网络上传以及为用户提供基于C/S结构的冻土地温数据管理软件的具体实现流程;解决了高采集精度、低系统功耗、电池使用寿命长、远程无线传输及密封性和防雷电干扰等技术难题;实现了对青藏铁路冻土地温数据实时采集、存储以及无线上传,监测人员在任何时间、能接入GSM-R的任何地点都可以自动监测到青藏铁路冻土地温数据.系统已经成功运用在青藏铁路冻土区地温自动监测;系统同样适用于东北冻土区地温的测量,以及对冷库、各种冷藏车温度的检测和自动控制.     

京通线冻土路基病害地质勘察

在收集既有区域地质资料、物探报告的基础上,以钻探为主要手段,结合现场调查、观测,对京通线K288~K289段路基病害进行了系统的勘察和分析,查明该区域存在多年冻土是导致病害的主因。针对该冻土分布范围、存在形式,特点提出了整治意见。     

基于GPRS的冻土地温远程自动监测系统设计

针对冻土地温远程自动监测的实际需求和实施条件,提出基于GPRS的冻土地温远程监控系统的体系结构和组成模块,进行硬件原理设计、GPRS传输模块数据接口及相关传输协议设计,并分析采集数据.经应用证明,系统可满足冻土地温长期自动观测的需要.     

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。     

冻土区病害桩基容许承载力的数值模拟分析

研究发现温度场的变化会对高原冻土区桩基承载力产生影响,针对某铁路桥梁桩基出现的承载力下降现象,考虑桩土所处的复杂温度条件,采用ANSYS有限元软件建立桩基温度场模型,分析冻土温度场变化对该桩基承载力的影响。结果表明:承压水、太阳辐射和气候变暖等因素的作用使桩土界面温度升高,导致桩基础容许承载力下降,温度场对冻土区桩基稳定性的影响不可忽视,桩基础施工应尽量减少热量带入到冻土地区中,减小对冻土的热扰动。     

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。     

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。     

地铁联络通道冻结暗挖施工三维数值模拟

建立包括双线盾构隧道、冻土帷幕、联络通道以及泵房在内的三维数值模型,模拟了地层冻结、联络通道开挖和支护的整个过程。分析了联络通道以及泵房开挖对冻土帷幕、初支护和主隧道的影响。从而,确定了初支护及冻土帷幕的受力最不利位置和发生最大变形的位置,并提出相应的控制指标。     

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.     

青藏线冻土不良地质现象应用遥感技术的研究

本文介绍了利用了解遥感技术研究冻土不良地质现象的工作方法,通过建立判释标志,对遥感图像进行人工判释和计算机监督分类,可以有效地提了以各类冻土不良地质现象的特征影像信息,进而分析和研究它们的发育规律.     

青藏铁路冻土地温自动检测系统的设计与数据分析

针对影响青藏铁路安全行车的冻土温度特性及其测试问题,对比国内外的冻土研究方法,设计含上位机系统和下位机系统青藏铁路冻土地温自动检测系统。选择高精度热敏电阻为温度传感器,设计与布置测试点的深度和间隔,通过下位机定时的地温数据测试、保存与发送,实现地温数据的采集,并采用上位机的接收数据、处理与分析功能,完成地温参数变化的描述与分析,可为冻土面的铁路工程设计提供数据依据。同时,以青藏铁路某两断面地温检测为示例,将系统应用于地温断面的数据采集与分析中,描述冻土的状态对该段青藏铁路的影响。自动检测系统将为青藏铁路的安全与长期稳定运营提供重要的冻土变化信息。     

动荷载作用下高温冻土路基动力响应的模拟试验研究

高温冻土地区铁路路基,由于列车动荷载对土体产生扰动而影响其稳定性。通过分析影响冻土路基应力、变形及温度场等主要因素,建立冻土路基模拟试验装置;在路基内部及周围地表布设压力和变形传感器,并用自行设计列车动荷载加载装置对路基施加模拟荷载,进行冻土路基动力响应模拟试验。试验获得不同动荷载频率作用下路基周围地表变形以及内部土压力的变化规律。试验结果表明:动荷载频率对地表竖向位移及路基土压力的影响均存在一个临界值,采用适当的列车行驶速度可减小对冻土路基的挠动;路基内部温度场监测结果表明,动荷载可引起土体局部温升,建议采用积极的防护措施以保护路基的冻结状态。研究成果可为维护青藏铁路路基稳定提供参考。     

浅谈长大深埋隧道工程地质勘察中地质对物探的配合

研究目的:长大深埋隧道的出现向传统的工程地质勘察方法提出了新的挑战,以大地电磁类为主的深层物探方法给这一问题的解决提供了有利地支撑。地质资料是物探解释的基础,没有地质和物探的密切配合很难取得良好的物探效果。本文研究的目的通过人员配备建立一种工作机制以提高物探工作水平,进而提高长大隧道勘察质量。研究方法:结合工程实践,总结以往地质与物探不同配合模式的特点,以不同配合方式下物探成果的质量为标准,进而对长大复杂隧道的地质勘察推荐出一种地质人员全过程配合物探的工作模式。研究成果:总结了不同阶段地质配合物探的工作内容,并对地质人员全过程配合物探工作这一方式的工作方法和工作内容做了详细论述;结合工程地质勘察的阶段要求,提出了不同勘察阶段物探工作原则、工作深度和应采用的物探手段。研究结论:长大深埋隧道的工程地质勘察,只有在综合勘探中大力推广高水平的物探,再辅以专职地质专业人员的全过程密切配合,才能取得良好的效果。     

超前地质预报在翔安海底隧道中的应用

研究目的:本研究旨在提高超前地质预报的精度和加快隧道施工进度,准确地预报出隧道掘进前方不良地质体的规模与位置,在施工中最大程度地减少工程投入和人员伤亡,同时也为今后隧道的超前地质预报提供有意义的借鉴.研究结论:得到一个精度高的预报结果需要满足以下条件:(1) 在丰富的地质知识基础上需要对隧道所在地的地质构造及不良地质体进行现场地质调研,在此基础上应用各种物探方法进行定量预报和相互验证.利用物探方法探测时,首先要得到准确的现场探测数据.(2) 在数据处理过程中需要处理人员有丰富的物探知识,能够正确确定各种参数的数值.(3) 解译时要求解译人员有丰富的地质知识能够消除物探结果的多解性.     

高温高含冰量冻土路基流变特性数值分析

推导冻土相变温度场的数学模型及有限元计算公式,在此基础上分别利用热弹塑性和热弹塑性-蠕变的本构关系,考虑融土和冻土的应力和变形,给出相应的有限元计算公式.以青藏铁路北麓河试验段为计算模型,计算冻土路基的温度场和温度影响下的应力、变形场,并且与实测温度和路基变形数据进行对比分析.计算和分析结果表明:冻土路基下多年冻土层温度随着路基使用年限的增加而逐步升高,形成高温冻土层;冻土路基变形随着时间的增加而增加,最后趋于稳定,这表明冻土的蠕变为衰减型蠕变;路基修筑后3～5年的变形量占变形的绝大部分,此后路基变形进入一个相对稳定的阶段,可满足铁路的正常运营.     

青藏铁路碎石护坡路基长期效果分析

采用碎石护坡路基是多年冻土地区主要的工程处理措施。本文依据2003—2011年青藏铁路楚玛尔河地区碎石护坡路基的地温及沉降数据,对其长期效果进行分析。结果表明:采用碎石护坡路基能有效冷却地基和保护多年冻土,路基下地温总体上呈现降低趋势,竣工后2年内冻土人为上限有明显抬升,2005年以后上限基本稳定,冻土路基逐渐呈现出热稳定状态;碎石护坡对于减少路基阴阳坡的地温差异有显著作用;碎石护坡路基填筑完成后,其前期沉降较大,后期逐渐减小,2007年以后每年的沉降量均在10 mm以内,路基呈现出长期稳定状态;碎石护坡施工对铁路运行影响小,故对于冻土铁路可采用碎石护坡措施进行路基补强。     

人工冻土冻胀引发地面变形规律及影响范围探究

采用随机介质理论和模型试验方法，基于现场测试数据和文献发表数据，分析了人工冻土冻胀引发地面变形规律和冻胀影响范围。结果表明：(1)随机介质理论计算结果表明人工冻土冻胀引发地面变形曲线是一条高斯型二重积分曲线；(2)物理模型试验得出地面抬升曲线规律与高斯分布拟合度较高，试验地面抬升曲线的高斯分布拟合系数为0.977 47,工程实测数据的高斯分布拟合系数为0.949 32～0.995 53,对文献数据拟合得出拟合系数位于0.954 41～0.983 44;(3)冻结引发地面变形范围为8～10倍冻胀丘宽度。冻结壁为对称结构或拟对称结构时，冻胀引发地面变形曲线可以采用高斯分布进行拟合。该结论可以为人工冻土冻胀引发上部地面变形量计算及影响范围提供设计参考。