青藏铁路冻土区路基趋于稳定

通过青藏铁路冻土区段沿线建有的铁路冻土区工程长期观测系统，监测人员对接收的数据进行分析表明，全线开通近一年来。在热棒、碎石护坡、通风管等多种技术防护措施集中使用的地段，冻土路基下沉、开裂等病害发生较少，冻土区路基正逐步趋于稳定，达到了理想效果。     

冻土区公路的融沉与冻害防治研究

本文聚焦于针对冻土区公路的融沉与冻害的防治研究,同时,透过融沉与冻害表象深刻地揭示了冻土区水场、温度场、力场的三场耦合、内聚、外张等关系。从而由对冻土区公路融沉与冻害现象的分析探析了对这双重病害的预防举措与根治方法。     

环境负温与升温梯度作用下冻土强度特性试验研究

随着西部经济快速发展,冻土区工程日趋活跃,冻土灾害问题愈显突出。为了减少灾害,提高工程耐久性,必须进行冻土区地基承载力的力学特性与温度变化的关系研究。文章采用青海省果洛州海拔4 200m处冻土,在室内模拟不同环境负温与升温梯度的冻土常规三轴压缩试验,得到冻土在不同环境负温、不同升温梯度下的应力-应变曲线以及强度-温度关系曲线并进行分析。试验结果表明:低温冻土到高温冻土的破坏特征是由脆性破坏过渡到塑性破坏,其应力应变关系由广义双曲线模型变为邓肯-张模型;环境负温与升温梯度的不同,使得冻土强度折减不同;设计冻土区地基承载力时,需根据当地温度和升温梯度等变化特点修正冻土区地基承载力特征值。     

多年冻土地区路基稳定性计算方法及适应性研究

针对冻土路基稳定性受冻融交界面抗剪强度参数控制的特点，基于扩展的简化BISHOP法，对冻土路基分别采用圆弧法和折线法计算了其稳定性。结果表明:折线法与冻融交界面契合度较高，更适合评价冻土路基的稳定性。冻土路基稳定性受冰水相变过程的影响，在暖季中期（6~7月）达到最不利状况。冻土区半填半挖路基和拓宽路基的稳定性除了要考虑软弱接触面的稳定性系数外，还必须结合冻融交界面的稳定性和两者的空间状态综合确定。     

文摘·简讯

青藏铁路冻土区路基趋于稳定通过青藏铁路冻土区段沿线建有的铁路冻土区工程长期观测系统,监测人员对接收的数据进行分析表明,全线开通近一年来,在热棒、碎石护坡、通风管等多种技术防护措施集中使用的地段,冻土路基下沉、开裂等病害发生较少,冻土区路基正逐步趋于稳定,达到了理想效果。据了解,为解决冻土路基热融沉降、变形开裂的问题,青藏铁路采取了热棒、碎石护坡、通风管等多种技术防护措施,人为地保护冻土,以降低冻土路基土体温度、抬升路基本体冻土上限。青藏铁路冻土区路基个别地方虽出现过裂缝、沉降、冻胀等现象,但变形量很小,年沉…     

沥青路面下冻土热稳定性和热融敏感性的变化

多年冻土区修筑沥青路面后，引起了路基下多年冻土上限、多年冻土热状态等变化。本文根据提出的多年冻土热稳定性和热融敏感性模型，定量地评价多年冻土区修筑沥青路面后冻土热稳定性和热融敏感性的变化。结果显示，修筑路基并铺设沥青路面后，冻土热稳定性和热融敏感性发生了较大的变化，并与多年冻土顶板温度、年平均地温、季节融化深度等具有良好的一致性。     

穿越公路埋地长输管道在冻土区的热力变形规律研究

基于某穿越公路埋地原油管道工程,对其在冻土区的热力变形规律进行了研究,结果表明,冻土类型不同,在管道周围,土壤温度场具有较大差异,管道对高温冻土区的热油管道具有较大影响,对冻土有较大破坏;在高温冻土区,其融化速率均大于低温冻土区;通过保温材料的铺设,高温冻土区的最大融化深度可得到有效减小。在高温冻土区,减小管道顶部埋置深度,管道底部的最大融化深度可有效减小,对冻土区效果更好。随着时间的延长,外层等温线距管道中心的距离变化较小,且由于管道向外不断进行热量散发,最外层温度会逐渐升高,保温层越厚,冻土受到铺设输油管道的破坏性越小。通常情况下保温层铺设厚度为5.2-8.2cm,在高温冻土区,管道对其扰动较大,保温层大于8.2 cm时,在热油管道外铺设保温材料,减少管内油品热量损失,减少管道对冻土的扰动,确保管道安全运行,同时将输送成本降低。     

基于高分五号和MODIS卫星遥感的青藏公路典型路段冻土分布反演

冻土的冻融变化对寒区道路路基和路面等的修建具有重要影响。由于寒区地面观测数据较少,因此需发展基于遥感的高分辨率冻土分布估算模型。中国新一代高分五号卫星(GF-5)搭载的全谱段成像光谱仪有4个40m空间分辨率的热红外波段,为高空间分辨率的地表温度反演提供了可能。以青藏公路典型路段作为研究区,采用劈窗算法,利用GF-5热红外数据反演地表温度,并将结果与同期的MODIS地表温度产品和站点实测数据进行了比较。结果表明,该方法反演出的地表温度与实测结果的平均误差为-2.34℃,相关系数为0.86,表明结果具有较好的精度。以遥感地表温度作为输入,基于TTOP模型计算出了研究区的冻土分布图,得出研究区现状多年冻土面积为0.963×10~4 km~2、季节性冻土面积为2.543×10~4 km~2,与已有研究给出的研究区冻土分布图结果较为接近,表明建立的冻土分布反演模型具有可靠性和进一步应用的潜力。此外,还基于Stefan公式计算了研究区2018年～2019年的季节性冻土最大冻结深度和多年冻土活动层厚度,结果表明研究区内多年冻土活动层厚度在11cm～260cm之间,季节性冻土最大冻结深度在36cm～249cm之间。季节性冻土最大冻结深度随高程增加而增大,多年冻土活动层厚度随高程增加而减小。以上结果对研究区公路工程的建设和安全监测具有参考价值。     

昆仑山隧道特浅埋段施工技术

通过青藏铁路上第一个控制工程——昆仑山隧道的特浅埋段DK977+600～+660的施工过程，阐述了地表注浆加固、遮阳防冻融、拱部超前小导管预注浆、弱爆破、喷混凝土、监控量测等施工方法在高原冻土区的隧道同样所起的作用，同时介绍了在该段进行防冻害与防排水处理的施工工艺与冻土区地质加固的特殊措施——热棒措施。     

多年冻土区片块石路基尺度效应的数值研究

为了分析片块石路基的尺度效应问题，通过数值手段，计算相同条件下窄幅和宽幅路基的片块石层对流强度和冻土地温。研究结果表明:相比于窄幅路基，宽幅片块石路基的最大对流风速降低了34%，冻土上限下降了1.08 m，冻土年平均地温升高了0.90℃。因此，对片块石路基的尺度效应问题不容忽视，表现在工程应用上，不能简单地将片块石路基直接应用于多年冻土区高速公路宽幅路基，应采取结构优化设计，或与其他结构组成复合路基结构。     

季节性冻土区路基隔离层的设置

季节性冻土区,为限制冻土的水分迁移,需对冻土路基设置隔离层——隔热层和隔水层。文中介绍了隔热层和隔水层的设置位置及厚度,研究了设置隔离层对冻土路基的影响。     

东北岛状多年冻土分布特点及其公路路基设计对策

以东北岛状多年冻土的冻土温度高、受地表植被及土质岩性和地表水影响大、分布面积小、冻土厚度薄等特征为依据,结合对已有的多年冻土区公路建设的成果提炼后再创新,按预先融化冻土、控制冻土融化速率和保护冻土的路基设计原则,分别提出了冻土厚度小于2 m、大于2 m的路基设计技术方案,对东北岛状多年冻土区的公路路基设计具有重要指导意义.     

祁连山南坡江仓—热水公路冻土分布及工程地质特征评价

祁连山地区地势高耸,气候严寒,冰缘现象广布,各类冰缘现象受地形与水分条件的控制,分布具有明显的规律性.祁连山多年冻土属青藏冻土区,阿尔金山-祁连山亚区,分布在海拔3 400 m以上的高山、谷地、盆地中.多年冻土分布具有明显的高度地带性,随高度增加,冻土分布呈现出季节冻土-岛状冻土-连续冻土更替,同时,多年冻土下界高程与经度明显相关,自西向东表现出下降趋势,这一变化与降水在东西方向的变化有关.同时局地因素对冻土分布影响显著,该文对比分析了坡向、植被与水分、岩性等诸因素对多年冻土分布的影响,评价了各种冻土的工程地质特征.     

西藏藏东南地区公路路基受季节性冻融影响分析

季节性冻土的冻融过程不仅依赖外部因素,还与路基本身的组成有着密切的关系。西藏藏东南地区以季节性冻土为主,研究其冻胀—融沉形成机理与影响因素,为藏东南季节性冻土区道路工程设计、施工提供参考。     

公路工程冻土类型划分研究

在总结分析国内国外已有冻土分类方案的基础上，针对中国现行公路工程冻土分类标准中存在的不足之处，结合目前对青藏公路沿线多年冻土研究的最新成果，提出了以多年冻土含冰特征与多年冻土年平均地温的综合指标－冻土热稳定性为基础的公路工程冻土类型划分方案，并对所划分出的三种冻土类型给出了相应的冻土路基设计原则。     

新疆典型高山冻土类型快速评判技术研究

冻土是新疆公路工程建设中的常见难题,为简化冻土分类的程序、提高分类效率,对新疆不同类型冻土的分布特征进行了调查,并对影响冻土特性的气候因素和地质环境因素进行了分析研究,在此基础上,分别以冻土含冰量、凝冰特征、冻土温度状况、热稳定性、融沉特性、海拔高度等参数对冻土进行了分类,建立了新疆典型高山冻土类型评判指标体系,并提出了新疆典型高山冻土类型快速评判方法、评判标准及快速评判流程,最后给出了新疆冻土快速评判技术的适用范围。研究结果可为冻土区修筑公路构造物过程中快速准确判断冻土类型提供参考。     

季节性冻土的水-热-力建模与数值分析

为了防治季节性冻土区由水-热-力相互作用引起的道路病害,对季节性冻土水-热-力耦合问题进行了研究。根据季节性冻土的特点,重点考虑了基质势和压力势与温度的关系,给出了季节性冻土水-热-力三场耦合的数学模型,并将耦合问题归结为求解一个非线性、非稳态温度场微分方程,含水量、应力及蠕变变形都可以在温度求解以后算出。详细推导了该方程的数值解法,包括有限元方程、时间域离散及迭代方法。最后对国道G109橡皮山段季节性冻土区公路路堤进行了数值模拟,对计算值与实测值做了对比。结果表明:采用水泥加固砂砾垫层的对比断面与采用砂砾垫层的原断面相比,其温度更低,含水量及预测的路面变形量更小。     

西宁～果洛沿线冻土性质试验研究

为了减少冻土区工程地质灾害,提高建筑物耐久性,进行冻土性质的研究。文中对西宁~果洛沿线冻土进行了强度-温度试验与温度-沉降变形试验。试验结果表明,0℃以下时,环境温度越高,冻土强度越低;低温冻土到高温冻土,冻土的破坏形式由脆性破坏过渡到塑性破坏;随温度升高,冻土沉降变形速率不同,-1℃以下沉降变形基本不随温度变化而变化,-1℃~1℃沉降变形随温度升高骤然增大,1℃以上沉降变形随温度升高成线性增长;初始环境负温越低,最终沉降变形量越大。     

季节性冻土区混凝土基床控制冻胀变形规律研究

季节性冻土区高速铁路采用混凝土基床控制路基冻胀变形，已取得了良好效果，但在季节性冻土区气候环境下还存在翘曲变形问题。结合工程实例，以混凝土基床路基为研究对象，开展混凝土基床变形控制试验研。结果表明:聚氨酯板具有减小混凝土基床冻结深度，抑制冻胀量的作用，其厚度越大防冻胀效果越好，但增加气凝胶保温毡厚度，不能明显减小混凝土基床的冻结深度和缩短冻结周期。     

共和至结古高速公路冻土区桥梁基础设计

以青海省共和至结古高速公路工程为依托,针对西部高海拔冻土区的地质情况,按扩大基础设计原则和冻土区桩基设计原则,对其公路桥的基础进行了设计,查穷玛桥采用扩大基础,K559处公路桥采用钻孔灌注桩,供高海拔冻土路段桥梁的基础设计参考。