多年冻土路堤水平排水板的作用机理与试验研究

为了解决青藏高原的冻土浅层雨季雨水下渗和蒸发所产生的冻土冻胀与融沉问题,在青藏高原开展水平排水板结构性路基和普通通风路基的原位模型对比试验,并从理论上探讨水平排水板在多年冻土路基中浅层重力排水和结构加劲的作用机理,确定水平排水板的铺设参数;运用光纤监测技术对水平排水板在多年冻土路基中的变形进行监测,对比分析水平排水板铺设与否这2种条件下冻土路基变形监测结果.研究结果表明:铺设水平排水板缩短了冻胀变形的冻结期,延长了相对稳定的稳定冻结阶段,减小了冻胀变形范围和冻胀变形;在铺设水平排水板的路基段,最大融沉变形为3.7 mm,累计最大冻胀变形为5.7 mm,而在未铺设水平排水板的试验路基段,最大融沉变形为3.1 mm,累计最大冻胀变形为9.2 mm.水平排水板在冻土路基工程中,可以有效控制雨水量在路堤下的下渗,减小雨水下渗量所带来的多年冻土路基的冻胀变形.     

高纬度林区多年冻土片块石路基降温效果及变形特征

在边坡滑塌、不均匀沉陷等路基病害极易发生的多年冻土区,片块石路基是一种常见的路基结构,而其在高纬度林区的应用研究还相对较少。本文针对高纬度林区多年冻土体积含冰率高、对温度变化敏感等特征,以高纬度林区某段公路多年冻土片块石路基工程为例,建立冻融循环热力耦合数值模型,分析了片块石路基温度场和应力-应变场的变化规律,研究了路基冻胀融沉的热力学机制。结果表明：高纬度林区多年冻土片块石路基的温度场,在地下2 m内受地表温度影响显著,而地下2 m以下受影响较小,温度稳定在-1.5 ℃。多年冻土片块石路基的变形以融沉为主,在11月达到最大值,为13.5 mm;而冻胀量在4月达到最大值,为7.5 mm。路基融沉主要归因于冻土的融化,而路基冻胀是由于路基结构本身的冻胀变形引起的。因此,在高纬度林区多年冻土路基采用片块石冲压层和填筑层的结构是可行的,对路基下冻土起到良好降温效果的同时,路基的变形量也控制在了规范要求范围内。     

高原冻土地区路基施工

我国高原地区分布广泛，高原冻土地区地基施工一直是高原公路建设的一个技术难题，本文以青藏高原某公路多年冻土区地基施工为例，首先介绍了多年冻土区病害特征，详细介绍了融沉问题和冻胀问题，最后总结了冻土地区路基设计的原则。     

全球变暖背景下青藏高原多年冻土分布变化预测

根据青藏高原及周边地区温度数据和多年冻土分布, 模拟2099年青藏高原多年冻土面积与各类多年冻土分布的变化情况。结果显示: 青藏高原地区在年均温升高1.8ºC的情况下, 大片多年冻土在高原西北部收缩至76.6°E 以东, 岛状多年冻土在高原东南部大面积消融, 高山多年冻土在帕米尔高原、喜马拉雅山地区收缩明显, 多年冻土总面积是现代的83.4%; 在年均温升高4ºC的情况下, 大片多年冻土收缩至77.4°E以东, 岛状多年冻土中部小范围退缩, 高山多年冻土在祁连山地区消融明显, 仅在帕米尔高原、喜马拉雅山山脉、祁连山山脉、横断山脉等高海拔山地发育, 多年冻土总面积是现代的73%; 在年均温升高6ºC的情况下, 大片多年冻土收缩至78°E, 岛状多年冻土仅在中西部发育, 高山多年冻土在部分极高山地区零星发育, 多年冻土总面积是现代的50.8%。     

青藏高原多年冻土冻结强度的影响因素

对青藏高原风火山现场及室内冻胀试验进行分析的基础上,对影响青藏高原多年冻土冻结强度的土温、含水率、土质、基础桩材料等因素进行了分析,得出：土温高于-7℃范围内与负温近似成线形关系,冻结强度随含水率的增加而增大,粗颗粒土冻结强度大于细颗粒土,建筑材料越粗糙,冻结强度越大.     

青芷公路清水河二○三米钻孔孢粉组合及其意义

青藏公路横贯青藏高原,自昆仑山垭口至唐古拉山南麓要穿过长达500余公里的多年冻土地带。尤其在长江河源高平原地区是青藏高原多年冻土孕育的中心。为搞清青藏线多年冻土形成的第四纪古地理环境及其发展趋势等问题。交通部第一铁路设计院在沿线打了若干钻孔,其中楚占2孔位于楚玛尔河高平原不冻泉至五道梁间,清水河旁,青藏公路里程碑654公里加500米处。海拔4400米左右,井深203米(通称203孔)。1967     

路基初始含水率对多年冻土路基水热特征及冻胀变形的影响研究

多年冻土路基水热特征与冻胀变形变化规律的研究对于寒区道路冻害成因分析、道路工程设计及冻害治理等方面具有重要意义。本文以青藏公路某典型冻害地段为研究对象,应用含相变冻土路基的水热耦合与冻胀变形理论模型,对周期边界条件下路基初始含水率对多年冻土路基水热特征及冻胀变形的影响规律进行了计算分析。结果表明：在季节性气候变化的条件下,随着路基初始含水量的增加,路基和坡脚位置的多年冻土上界面逐渐上升,路基边界处的冰含量逐渐增加。当路基初始含水率由12%增加到36%时,4月份的路基中心和路肩处冻胀变形量依次增加了17.4mm和20.6mm。此外,路基内初始含水率的变化对路基各边界表面位置冻胀变形的影响程度由大到小依次为路基路肩、路基中心、路基坡脚和天然地表。     

牙林铁路育林段冻土路基病害整治探讨

结合牙林铁路育林段路基冻害,分析高纬度区多年冻土水文地质特征、年冻土类型、冻土物理力学参数及多年冻土的冻胀性、融沉性。提出多年冻土路基病害原因及整治方案。     

青藏高原多年冻土区隧道工程特殊工序的监理要点

青藏高原多年冻土区隧道在我国首次施工,本文以风火山隧道为例,概述了青藏高原多年冻土区隧道工程特殊工序的监理工作要点。     

青藏高原多年冻土地区不良冻土现象对铁路建设的影响

在青藏高原高海拔地区修建铁路将遇到大片多年冻土 .讨论青藏高原多年冻土的分布规律和不良冻土现象及其对青藏铁路修建的影响 ,提出一个针对铁路建设的工程地质分区方案     

近10 a来青藏高原地表温度时空变化特征分析

基于2008—2017年青藏高原地区133个地面气象站的地表温度观测数据和五套地表温度模拟资料(ERA-5、ERA-Interim、GLDAS2.1-Noah、JRA-55、MERRA-2),分析了近10 a以来青藏高原地区地表温度的时空变化特征以及多种地表温度模拟资料在青藏高原的适用性。结果表明:①青藏高原地区的地表温度呈现边缘地区高、中心地区低,由边缘地区向中心地区递减的变化趋势,地表温度的空间分布主要受海拔高度影响,同时服从纬度的地带性规律;②五套地表温度模拟资料均能够描述青藏高原地区地表温度的空间分布特征,但是均出现了低估现象,可以基于模拟资料所使用的高程数据与实际观测之间的高程差,对地表温度模拟结果进行修正;③近10 a,青藏高原地区的地表温度呈现变暖趋势,且随着海拔高度的降低,地表温度增暖趋势越剧烈;④在青藏高原多年冻土区3个地面气象站,五套地表温度模拟资料与观测资料呈显著相关(相关系数0.96),模拟误差具有季节性特征,在夏季和冬季偏差较大,在春季和秋季偏差较小。     

浅谈影响基础埋深的主要因素

基础的埋置深度是指室外设计地面到基础底面的距离。影响其埋深的因素主要有工程地质条件、地下水水位、相邻基础、埋深构造要求及地下管沟影响、地基土冻胀和融陷的影响等     

青藏铁路多年冻土区桥梁钻孔灌注桩设计与施工

根据青藏铁路多年冻土的特点,着重阐述了多年冻土区桥梁钻孔灌注桩基础设计的主要原则和采取的防冻胀措施,并结合工程施工实践,提出了多年冻土区桥梁桩基采用旋挖钻机干法成孔、桩身低温早强耐久混凝土灌注施工的技术要点与难点以及相应的技术措施及施工的实际效果。     

多年冻土地区公路养护技术研究的必要性

1．研究背景分析 多年冻土是各类地基土中最差的一类，热融与冻胀给各种工程带来严重危害，多年冻土的存在不仅极大制约着和提高了各类建筑的工程造价，而且多年冻土地区的工程勘测、设计与施工 要求有一套独特的技术，现成的非多年冻土地区的修筑技术是不能解决冻土地区各类工程的特殊技术要求．不然就是病害连续不断，甚至前面施工后面坏，成为填不满的“黑洞”工程。目前穿越青海省境内多年冻土地区的国道有109、214和227线，     

青藏高原冻土区活动带天然气水合物异常特征

通过对西大滩—安多油气地球化学剖面的研究表明：土壤样品酸解氢、酸解甲烷、酸解乙烷、酸解丙烷和热释汞异常的综合解释有助于对地下是否存在水合物做出推断;在烃类出现“负异常”时,可能是地下赋存水合物的标志。并结合前人文献初步建立了多年冻土区活动带天然气水合物的形成和地球化学勘查模式。分析认为土壤地球化学测量可用于在多年冻土区活动带探测水合物,但其异常解释不能完全照搬油气藏化探模式,必须把渗透性极差的冻土层对烃类气体向地表运移的影响考虑进去。     

边坡渗流对冻土地区路基稳定性的影响分析

利用数值模拟方法,分析了在多年冻土地区修筑路堤后,夏季路式边坡积水通过路堤及在其下土壤的渗流过程中,由于对流换热所引起的路堤基底的不稳定现象。通过计算机数值模拟进一步证实,夏季路基边坡积水可导致路基基底之下的多年冻土上限下降,并使路基下形成凹型融化核或扩大已有融化核的深度和范围,从而加大路堤的融化下沉量和冬季的冻胀量,造成路基稳定性程度明显下降。     

影响多年冻土上限下降的因素及防护措施

通过青藏高原多年冻土地区气温、植被及人为活动等因素对多年冻土上限影响的分析,提出了青藏公路路基稳定性的防护措施.     

多年冻土路基热棒施工技术

青藏铁路是我国高原铁路,地处青藏高原,海拔平均在4 000 m以上,多年冻土路基的施工是青藏铁路施工成功的关键,热棒技术是多年冻土路基施工采用的新技术,是成功解决多年冻土路基施工的方法之一.文章对热棒的工作原理、用途、特点及施工方法作了详细介绍.     

近10年来青藏高原地表温度时空变化特征分析

基于2008-2017年青藏高原地区133个地面气象站的地表温度观测数据和五套地表温度模拟资料(ERA-5、ERA-Interim、GLDAS2.1-Noah、JRA-55、MERRA-2),分析了近10年以来青藏高原地区地表温度的时空变化特征以及多种地表温度模拟资料在青藏高原的适用性。结果表明：(1)青藏高原地区的地表温度呈现边缘地区高、中心地区低,由边缘地区向中心地区递减的变化趋势,地表温度的空间分布主要受海拔高度影响,同时服从纬度的地带性规律;(2)五套地表温度模拟资料均能够描述青藏高原地区地表温度的空间分布特征,但是均出现了低估现象,可以基于模拟资料所使用的高程数据与实际观测之间的高程差,对地表温度模拟结果进行修正;(3)近10年,青藏高原地区的地表温度呈现变暖趋势,且随着海拔高度的降低,地表温度增暖趋势越剧烈;(4)在青藏高原多年冻土区3个地面气象站,五套地表温度模拟资料与观测资料呈显著相关(相关系数>0.96),模拟误差具有季节性特征,在夏季和冬季偏差较大,在春季和秋季偏差较小。     

黄河形成时曾“山崩地裂”

我国地理科学家在研究青藏高原形成的课题中,重现了我国著名的文明摇篮黄河形成的过程和情景,首次向人们揭示了100多万年前地球造山运动中惊人的一幕。 距今300万年前左右,在至今地质学家还没有一致定论的一次地球地质大变动中,北半球内陆腹地地质构造出现惊人巨大变动,青藏高原开始抬升。距今200万年前,出现一次较强的的抬升运动。然而,最强、最猛烈的抬升运动发生在距今160万年左右,青藏高原在一次猛烈惊人的抬升运动中跃然升出地面,其地块边缘发生断裂折皱,形成阶梯状地貌,原来广泛分布的湖泊汇集成