对大兴安岭不同冻土带土壤动物进行的研究,将该区土壤动物划分为植食性、腐食性和捕食性三个功能类群。土壤动物功能类群的水平分布与地温的相关性表明,不同冻土带腐食性土壤动物总的生物量和地温的相关系数为-0.999,呈显著负相关(P<0.05);不同冻土带捕食性土壤动物总的生物量和地温的相关系数为-0.997,呈显著负相关(P<0.05)。土壤动物功能类群的垂直分布与地温的相关性表明,岛状融区冻土带土壤动物功能类群的垂直分布与8月份地温值呈显著正相关,岛状融区冻土带的腐食性动物的垂直分布与8月份地温显著正相关。各功能类群的个体数量相关分析结果表明,腐食性动物和捕食性动物相关系数为0.8723,呈显著正相关(P<0.05);生物量相关分析结果表明,腐食性动物和捕食性动物相关系数为0.7551,呈显著正相关(P<0.01)。

为分析青藏铁路多年冻土区多跨简支梁桥地震响应情况,建立了一座10×32m箱形多跨简支梁桥三维全桥模型,以等效基础弹簧考虑桩-土相互作用;以具有初始间隙的并联弹簧-阻尼单元模拟伸缩缝两端结构的碰撞,研究了冻土融化深度、行波效应及碰撞效应对多跨简支桥梁结构地震响应的影响。结果表明:随着融土下限加深,等效基础弹簧刚度明显减小,在强地震动作用下,桥梁结构易发生落梁、桥墩倾覆等震害;当相邻碰撞体的相向位移超过伸缩缝宽度时两者发生碰撞,碰撞次数及碰撞力随地震动视波速及行进距离不同而不同,在行波波速较低且行进距离较小时碰撞效果明显,对桥梁地震响应影响较大,极易导致落梁;此外桥台对结构地震响应亦有显著影响。在对多年冻土区多跨简支梁桥抗震性能进行评估时,应特别重视夏季地震动低速行波时可能发生的震害。

在多孔介质理论的基础上,基于非线性达西定律并假设水分迁移过程为单向、可逆及水分迁移过程中无溶质迁移,推导得出了无相变以及考虑相变的水分迁移方程;引入土体传热方程和土骨架质量密度变化方程,过程中考虑了冻土中温度变化,扩散和对流,以及水分相变和温度、质量变化之间的相互影响。联立各方程得到了非饱和冻土水热分布控制方程,建立了非饱和冻土水热迁移耦合模型。文中亦对模型中具体参数的确定方法提出了建议。方程属于非线性偏微分方程,无法得出解析解,须采用数值解法。

在高原冻土条件下,考虑沥青混合料的配合比不同对抗车辙的影响,通过对高原冻土条件下沥青混合料配合比的试验研究,归纳总结出有益结论,对西藏地区沥青混合料配合比设计的研究及施工具有现实的指导作用,同时对类似高原冻土条件的地区沥青混合料配合比的设计也具有借鉴意义。

多年冻土地区路基路面稳定性及耐久性与路基底部多年冻土的存在状态密切相关。采用有限元方法,建立多年冻土地区路基与沥青路面结构温度场模型,分析了结构层厚度、结构组合变化对路基顶面温度的影响;利用灰关联方法,以温度稳定性最差的路面结构为参考,分析了不同路面结构间的关联程度。结果表明:增加路面结构层厚度或在路面结构中设置沥青碎石层、级配碎石层,在高温季节可以有效降低路基顶面温度;级配碎石层厚度与路面结构的温度优劣性相关,小于16cm时ACGR、AGR、ACR这3种沥青路面结构较好,大于16cm时ACGR、ACG、AGR这3种结构较好。研究结果可为多年冻土地区半刚性基层开裂处治及沥青路面结构选择提供参考。

分析了冻土对公路工程的危害和作用机理,结合工程实际情况,提出解决冻土问题的工程措施。