青藏高原东部高温多年冻土区路基热稳定性模拟分析

根据青藏高原东部地区高温多年冻土地段的自然地理及地质水文条件,利用部分试验路段的实测资料,对该区在分别修建不同高度的沥青、水泥混凝土、砂砾路面后路基的热稳定性进行了模拟分析,根据计算结果就不同路面类型在该区高温冻土地段的适用性进行了探讨。     

青藏高原多年冻土区冷却路基技术现场实效监测研究

以青藏铁路现场实体工程为背景，选用块石路堤、块石护坡和通风管路堤主动冷却措施进行现场实体工群试验，通过对路基内温度场的监测，研究这些措施对保护冻土的作用及效果。分析结果表明，2个冻融周期后，块石护坡路基、通风管路基和块石路基均具有一定的调节降温作用，有利于下覆多年冻土的保护。但是冻土上限的抬升需要消耗下部土体的冷能来实现，说明冻上路基温度场还处于不稳定阶段。     

多年冻土路基热稳定性的有限元分析

利用ANSYS有限元软件,引入附面层原理,对高纬度多年冻土区沥青路面下路基温度场进行模拟。研究结果表明:运营30年,各深度处的年平均地温发生着具有一定规律的升高,且变化的幅度也随着深度的增加而衰减;路表下浅层温度场变化幅度最大,深层温度场变化幅度越来越小;随时间和气温的逐年增长,冻土人为上限逐年下移,将严重影响路基的热稳定性。     

多年冻土区道碴结构铁路路基室内试验研究

介绍了青藏高原多年冻土区道碴结构铁路路基的室内模型试验研究结果。分析了模型路基典型部位的温度随时间的变化情况及整个路基中典型断面在最低负温、最高正温和融化期结束时的温度场特征。通过对不同周期内对应时刻温度场的对比分析表明 :在路基表面 ,温度分布不对称 ;随着时间的推移 ,路基土体的温度有明显的降低 ,最大融化深度在逐渐减小 ,这说明在环境温度较低、路基高度较高的情况下 ,道碴路基结构是一种能维持路基下冻土稳定的路基结构形式 ,但在考虑全球升温及高温冻土条件下 ,还需要采取其它保护冻土措施     

多年冻土区片石护坡路基热稳定性的分析

为研究片石护坡对冻土路基稳定性的影响,建立了冻土路基温度场的三维数值计算模型,并采用有限元方法对普通路基、片石护坡路基在未来50年内气温上升2．6℃情况下的温度场进行了预报分析和比较。计算结果表明：路基阴阳坡的热差异会导致路基下伏土层温度场不对称,由此可引起路基横向的不均匀变形;在气温升高条件下,未来50年内普通路基将会产生较大融沉变形,片石护坡路基融化深度均小于普通填土路基的融化深度,阴阳坡温度差异也有明显降低。随着时间的推移,片石护坡路基对于提升冻土上限起到了一定作用。片石护坡对路基左侧、右侧的上限抬升幅度存在差异,路基左侧0℃等温线的抬升相对于右侧的上升幅度小。     

多年冻土区铁路保温路基变形特征研究

冻土具有极为特殊的工程地质性质,修建其上的路基将不可避免地发生变形,甚至是破坏。为保证道路畅通,冻土路基在满足热稳定性要求的同时,道路路基的变形也必须满足设计规范要求。基于青藏铁路北麓河保温路基的地温、变形监测资料,分析路基地温、变形特征及其相互关系。研究结果表明,冻土路基的变形和其下地温场状况密切相关,地温场状况及其变化控制和决定着冻土路基变形场的状况。多年冻土地温升高产生的冻土压缩变形是导致保温路基持续较大变形的主要原因之一,在冻土路基变形研究中不可忽略。而冻土融化产生的变形是冻土路基变形的主要因素。基于实际监测数据分析结果,考虑到温度对多年冻土地区土体力学性质的强烈决定作用,建立冻土路基热弹塑性融沉压缩本构模型,进行温度场和变形场的单向耦合分析。计算结果表明,当该地区年平均温度较低、在路基高度较小的情况下,铁路保温路基的变形较小。相反,在该地区年平均温度较高,路基高度也较大的情况下,冻土路基的变形较大,这也和监测结果相符合。     

青藏高原多年冻土地区路基及桥梁桩基施工技术

多年冻土地区修筑道路一直是世界性难题,至今仍然是许多国家和地区研究的热点.曲麻莱至不冻泉公路地处青藏高原多年冻土地区,地质条件极其恶劣.详细阐述了多年冻土地区路基施工技术以及对不良地质的处理措施,同时介绍了多年冻土地区钻孔灌注桩用于桥梁桩基础的施工措施.     

多年冻土区铁路路基工程病害整治技术研究

对多年冻土区路基病害主要影响因素进行了分析，归纳了冻土区路基工程病害分类，并从施工期预防性控制技术、潜在期控制技术、显现期整治技术三个方面提出了具体的防治措施，从而确保铁路运营安全。     

保护多年冻土地区路基稳定的工程措施

根据青藏高原多年冻土地区拟修建的铁路和早已投入使用的公路路基工程的修筑和使用实践，简要介绍了保护多年冻土地区路基稳定的工程措施。     

青藏铁路多年冻土区通风管路基施工

介绍了青藏铁路清水河冻土试验段工程概况、通风管路基的原理、适用范围及施工方法。指出通风管路基在青藏铁路多年冻土区推广采用，效果良好，在施工中操作简单，施工质量易控制。     

青藏铁路粒径改良路基热状况分析

基于青藏铁路北麓河试验段粒径改良路基、普通路基、天然场地的地温监测资料,定量分析了3种方式下土层的热状况变化特征。结果表明:修筑有路基的吸热量大于天然场地的吸热量;粒径改良路基经历的融化期略长于天然场地,但远短于普通路基。从热收支状况来看,粒径改良路基放热强度大于吸热强度,总体呈现出放热状态,但同天然场地相比,热收支变化不甚突出。粒径改良路基有使路基表层热收支趋于天然状态的趋势,具有保护多年冻土的作用,是一种积极保护冻土的较好的措施。     

青藏高原多年冻土地区环境土工问题的探讨

基于环境与土工相互制约、相互调整的系统平衡关系,从大环境问题和小环境的角度,探讨了青藏高原多年冻土地区的环境土工问题.首先,提出了冻土地区土工设计原则并指出了土工结构稳定的核心是热稳定性.从大环境的角度,探讨了包括大气环境演变、地温分带以及景观生态所确定的土工设计适用原则和条件;其次,土工结构虽然是一个冷结构,但无论是填筑还是开挖,都将破坏天然地层的原始热平衡状态,由此引发的环境变化也是必然的.因此从小环境的角度,探讨了自然营力引起的环境变化以及土工建设可能引发的环境破坏和工程危害;第三,在大环境不可控或是通过更全面的努力来减小大环境向不利方向发展的前提下,探讨了在土工建设如何保护环境的原则和方法.     

多年冻土地区路面类型对路基温度场影响

对国道214公路部分试验监测路段水泥混凝土路面和沥青混凝土路面下的温度场进行了分析和研究。研究结果表明,路面类型对路基温度场有一定的影响,在多年冻土地区,水泥混凝土路面下路基温度场的改变程度明显比沥青混凝土路面下小。这说明在多年冻土区,采用水泥混凝土路面比采用沥青混凝土路面更有利于改善路基温度场的稳定。     

青藏高原永久冻土区隧道施工新技术

结合正在修建的青藏高原风火山隧道的安全、优质施工技术，对高原永久冻土区隧道在严寒缺氧条件下的开挖、支护、衬砌、防排水、通风和机械化配套等施工新技术进行了总结，可为类似条件下的冻土隧道修建提供技术指导。     

青藏铁路多年冻土区土工格室护坡试验研究

为研究土工格室 粗颗粒柔性结构在高原冻土地段防护路堤边坡的工程效果和适用条件,在青藏铁路沱沱河地区设计并开展了土工格室护坡试验研究,研究试验包括测定土工格室填料的物理力学性能指标;测试土工格室在常温(20℃)、高温(60℃)、低温(-25℃)、循环条件(低温→高温→低温)、连续低温常温循环条件和紫外线条件下的力学特性,对土工格室冻融和抗老化性能进行了试验,并对现场测试断面的变形进行测试,试验成果表明:土工格室这种材料更耐低温,且具有较好的抗老化性能,可适用于多年冻土地区路基坡面防护,并根据试验结果给出高原冻土地段土工格室护坡处理措施应注意的要点。     

热棒在青藏高原风火山地区的实测效果分析

热棒作为一种主动保护多年冻土的有效措施,在青藏铁路及其他一些有多年冻土的现场得到了广泛的应用.介绍了青藏高原风火山试验路基中使用热棒的一些基本情况,详细地分析了热棒的工作状态及热棒周围土体地温场的变化,现有观测数据表明热棒的传热影响范围将随热棒工作时间的延长而扩大,试验热棒对降低基底地温、保护多年冻土具有较明显的效果,可以在多年冻土区应用.     

青藏铁路高温细粒多年冻土路堤变形试验研究

通过对青藏铁路高温细粒多年冻土区试验段路堤温度场和变形的监测，分析了路堤阳坡、阴坡不同部位土体的融化和冻结深度随时间的变化规律以及路堤、地基在一个完整的冻融循环过程中的变形特征。研究表明：铁路路堤修建后，多年冻土天然上限发生上移：路堤阳坡、阴坡出现差异变形；路堤顶面所表现出的冻胀变形是由地基土冻胀变形引起的，路堤本体并未发生冻胀变形；大气降水对路堤变形特征产生重要影响。最后，对如何减小路堤变形提出了建议。     

青藏铁路沿线冻土场地地震动特征研究

基于对青藏铁路沿线多年冻土区的现场地质考察、14个典型钻孔的地质编录以及现场测试,获取了青藏铁路沿线多年冻土区土层波速的基本特征。而后结合室内动三轴有关冻土动强度的试验结果,使用该地区50a超越概率为62.5%,10.0%和2.0%的人造基岩地震波输入,通过土层地震反应计算,分析研究青藏铁路沿线冻土区10个冻土场地的地震动加速度时程与加速度反应谱的基本特征及其影响因素,同时,统计研究地温对场地的地震动加速度反应谱的影响。结果表明,青藏铁路沿线多年冻土区土层波速及横波与纵波之波速比值较非冻土区大,地震强度对冻土区场地的地震动加速度幅值具有决定性影响,冻土区典型地震动加速度反应谱的中、短周期成分所占比例较大,冻土场地的地震动加速度反应谱的幅值随地温的降低而普遍减小。     

青藏铁路冻土区开放块石护坡路基降温机制研究

开放块石护坡路基是青藏铁路所采取的冷却地基保护冻土的一种主要措施。针对青藏铁路北麓河试验段现场的气温条件和地质条件,对北麓河试验段开放块石护坡路基在昼夜间和冷暖季的温度场、速度场和热流量进行分析和研究,探讨其降温机制。研究结果显示,块石护坡在暖季夜间存在一定的降温效果;块石护坡暖季由于遮阳作用存在热屏蔽效应,冷季放出的热量大于暖季吸收的热量,有利于保护冻土;块石护坡的主要换热方式是强迫对流换热,自然对流换热较少;块石护坡降温效果产生的主要机制是块石护坡的遮阳作用和块石护坡内空气在昼夜间、冷暖季流动速度的差异而引起的不平衡强迫对流换热。