青藏铁路沿线多年冻土区气温和多年冻土变化特征

 受气候变暖影响,青藏高原多年冻土目前处于退化状态,将会对多年冻土区的工程稳定性及生态环境产生显著影响。基于青藏铁路沿线多年冻土区4个气象站1955～2011年的气温及风火山冻土定位观测站阳坡侧15 m和阴坡侧35 m两个天然测温孔连续35年的实测地温资料,对年平均气温变化特征和多年冻土退化过程进行分析。结果表明：青藏铁路沿线多年冻土区的年平均气温从20世纪50年代后期开始逐渐升高,进入70年代后呈下降趋势,80年代中期又开始逐渐升高,2000年左右开始加剧上升,升温速率呈逐渐增大的特点;风火山地区阳坡侧多年冻土年平均地温在1978～2014年升高0.91 ℃,阴坡侧在1964～2014年升高0.58 ℃,多年冻土处于退化状态;在多年冻土的退化过程中,地温曲线类型发生着转变,阳坡侧地温曲线由最初的正梯度型转变为过渡的零梯度型,又转变为目前的负梯度型,阴坡侧地温曲线目前处于正梯度型向零梯度型过渡的阶段;阴坡侧多年冻土的退化程度远小于阳坡侧,阴阳坡冻土特征的差异主要是由寒季地温差异造成的;天然上限对年平均气温的变化较为敏感,其变化规律与气候变化规律呈显著的相关性。     

遮阳棚在多年冻土区路基工程中的应用研究

基于青藏铁路路基遮阳棚工程的监测资料,结合室内模拟试验及计算,就该措施保护多年冻土地基的效果进行了分析。分析表明,遮阳棚通过遮挡太阳直接辐射、降低近地表气温和地表温度,进而降低了其影响范围内的土体温度,起到了保护冻土的良好作用。     

热棒在青藏铁路多年冻土区路基中的应用

在介绍热棒工作原理的基础上,结合青藏铁路17标段施工,阐述了热棒的施工技术要求及其应用,经实践证明,热棒在多年冻土地区的应用是一种很好的方法,为类似工程提供了借鉴。     

遮阳棚在寒区道路工程中的应用研究

基于室内试验资料结果,结合数值模拟,以及风火山地区地温资料和风火山实验场现场观测资料,针对遮阳棚对公路铁路沿线路基底下多年冻土的保护作用以及对多年冻土上限的抬升效果进行了对比分析,进一步证实了遮阳棚措施的优越性和可行性。遮阳棚能有效阻挡减少太阳对地面地辐射,使得冻土上限得以较大幅度抬升,对保证道路安全与畅通起着至关重要的作用。     

旋挖钻机在多年冻土区桥梁桩基施工中的应用

结合青藏高原地区多年冻土的实际情况,在青藏铁路桥梁桩基施工使用旋挖钻机来进行施工,从设备的选择,旋挖钻机的特点,地基加固处理,护筒设置,钻孔作业等方面介绍了桩基施工工艺,最后得出旋挖钻机施工注意事项,降低成本,做好合理施工顺序,环境保护工作。     

探地雷达在多年冻土区公路工程勘察中的应用

在多年冻土区开展物探工作时不能完全照搬非冻土区的物探方法所取得的成果,本文对探地雷达在多年冻土区工程地质勘察中的应用效果进行了理论分析与对比研究,摸索出一套适合冻土区勘察的物探野外工作程序和资料处理方法,最终达到准确、快速地了解冻土区内及冻土体内诸多关键参数的目的。对探地雷达在黑北公路与青藏公路的多年冻土区实际勘察中的应用效果进行了分析,并与钻探结果进行了对比。结果表明,探地雷达在多年冻土地区公路勘察中具有良好的效果。研究成果对于类似地区的工程勘察具有一定的参考意义。     

多年冻土区单桩承载力研究

多年冻土中的桩,在垂直荷载作用下地基土将产生三项反力：季节融化层与桩周的摩阻力、多年冻土层与桩周的冻结力、桩端承载力。基于规范中的计算方法,探讨了上述三项反力的取值,可供工程设计参考。     

花石峡连续多年冻土区湿润性地段路基稳定性模拟分析

根据２１４国道花石峡长石头山连续多年冻土湿润性地段的自然地理及地质水文条件,对该区在分别修建不同高度的沥青、水泥混凝土、砂砾路面后路基的稳定性进行模拟分析与试验路段的实测性对比。     

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。     

高原多年冻土区耐久混凝土的应用研究

以青藏铁路为工程背景,阐述了适用于高原多年冻土区耐久混凝土的原材料选择、配制方法、施工操作与质量控制要点,提出耐久混凝土的配制与施工是一个系统工程,必须特别重视其配合比的设计、混凝土成型后的保温保湿养护以及相关的工艺措施等各个环节。     

片石护坡保护多年冻土填土低路堤稳定性分析

介绍了青藏铁路多年冻土低路堤的概念,以唐古拉山低路堤为工程背景,从坡面温度、基底地温和上限变化三个方面比较分析了片石护坡的作用效果,认为片石护坡达到了保护冻土低路堤的目标。     

对高原冻土隧道防排水系统的几点思考

首先通过现场连通试验,对昆仑山隧道渗漏水的水源、流径进行了试验研究;从试验数据出发,深入分析了问题产生的机理,提出了自己的一些见解。通过试验研究和分析为治理方案的制定提供了依据。最后介绍了治理方案的制定、实施,通过借助地质雷达等手段进行效果检测,治理达到了预期效果。     

申家坡隧道进洞口施工方案

以申家坡隧道为例,提出软弱破碎坡积岩层中进洞口施工方案,通过地表预注浆加固,超前长管棚和洞身三台阶法施工的成功运用,保证了隧道洞口施工的安全和稳定。     

多年冻土区路堑边坡沉降观测与分析

对青藏铁路北麓河试验段路堑边坡的三个断面进行了观测，并对沉降观测数据进行统计分析，得出多午冻土区路堑边坡沉降规律，提出了在施工和运营中减少沉降的建议，为今后多年冻土区路堑边坡施工及运营维护提供参考。     

隧道洞口仰坡失稳病害整治

针对隧道施工过程中洞口仰坡出现裂纹、失稳并导致洞口上导坑初期支护出现裂缝的病害,结合工程实践,分析了隧道洞口仰坡失稳的原因,介绍了仰坡失稳病害整治处理的技术方案及其施工效果.     

某隧道洞口仰坡动力响应现场测试研究

通过现场试验,测试了不同车辆轴重与车速对隧道仰坡动力响应的影响,分析了不同车速和车辆轴重的列车通过时,引起隧道仰坡的动力响应特性,指出仰坡的动力响应与列车的速度有关,在列车的速度不断增大时,隧道仰坡的振动加速度峰值也相对增大,且仰坡中部的加速度峰值比仰坡底部要略大一些;从对仰坡实测数据的频谱分析和1/3倍频程分析中可知,仰坡的动力响应特性与列车的轴重有关。     

多年冻土区斜坡地带锥柱基础初始回冻过程模型试验

青海—西藏±400 kV直流联网工程沿线穿越多年冻土区565 km,其塔基将不可避免地遇到大量的冻土工程地质问题。锥柱型基础具有承载能力强并可消减切向冻胀力的特点,因而成为该条线路多年冻土区杆塔基础的主要形式。本文以青藏±400 kV直流联网工程为背景,对多年冻土地区斜坡地带锥柱型基础在回冻过程中的稳定性开展研究。主要通过相似比为1∶10的室内模型试验,监测地基土回冻过程中基础所受的冻胀应力,以及基础位移在水平与垂直方向的变化规律,并基于试验结果和研究现状对工程设计、施工与维护提出建议。试验结果显示：在冻结过程中随着地基土温度的降低冻胀力逐渐增大,基础顶部的水平冻胀力最大达到130 kPa,基础底部的法向冻胀力最大可达80 kPa。冻结过程中基础有冻拔现象,最大为5.5 mm。试验中基础顶部的水平位移最大达到3.8 mm。