研究了俄罗斯最南端冻土地带城市化对冻土环境的影响。对20世纪城市化与气候变化同步集成的研究方法进行分析,并且充分考虑了植物景观和城市环境的功能区域对城市化冻土的影响。此外,提出了适应城市化的措施进而控制在自然-技术系统下工程与自然环境之间的相互作用。

研究高铁精密测量基准确定方法,提高测量精确度。冻土地带的高铁精密测量过程中,受到冻土地带的影响,投影偏差较大,测量过程误差较大。为此,提出一种基于最小二乘法的冻土地带高铁精密测量基准确定方法。对信号进行降频和采样处理,计算测量信号数值分量,获取信号的关联性,完成高铁精密测量信号。计算高铁精密测量误差平方差,获取信号采样点与高铁中心点之间的距离,实现高铁精密测量基准确定。实验结果表明,利用最小二乘法进行高铁精密测量,能够提高测量的精确度,为高铁设计和维护提供准确的依据。

总结了高原冻土地带建造GPS参考站施工过程遇到的技术难点,分析了原因,提出了解决办法,通过实践总结了一些新的技术方案,有效解决建造设计和施工中的难点,大大提高了功效,节约了经费,提高了建造质量。

埋地油气管道通过永冻土地带时,由于管内介质与周围的冻土发生了热力作用,使冰土解冻,在管道周围形成融化圈。文章分析了永冻土的特点,建立了永冻土地带土壤传热数学模型:融化圈内外传热方程、管道向土壤和土壤表面向大气所放热量的守恒关系、融化圈界面处土壤温度、相变界面处固相变为液相的传热条件。还建立了埋地管道模型,并以穿过永冻土地带土壤的输油管道为例,分析并计算了各种应力的最大值所在的位置和大小,提出了在永冻土地带减小管道热力变形的措施。

摸清多年冻土地带自然植被演替规律及公路建设对多年冻土地区高寒植被的影响和波及范围,将为高海拔地区进行公路建设,保护草地生态提供科学依据。笔者采用常规草地调查的方法进行了实地调查。结果显示:公路建设年限、自然地理条件以及距公路的垂直距离不同,公路建设对沿线自然植被造成的影响程度也有所不同。因公路建设形成的次生裸地上虽有部分先锋植物定居,但尚未形成稳定的群落,仅靠自然恢复很难达到草地生态恢复的目的,采取覆坑、人工种草等综合治理措施将会起到很好的生态治理效果。

在多年冻土地带进行管道、铁路、公路等工程建设,必须解决冻土地基的稳定性问题。热桩可有效提高多年冻土地基的稳定性和承载力,防止地基发生冻胀和融沉变形。文章简述了热桩技术的原理,介绍了热桩技术在美国、加拿大、俄罗斯及我国青藏公路、铁路建设中的应用情况,并指出该技术应用的局限性。

论述了在冻土地带管道工程建设的特殊性,通过对冻土地带冻融过程、规律及对埋地管道影响的分析,指出了冻土地带管道建设遇到的两个主要问题是冻胀破坏和融沉破坏。简要介绍了冻土的分类、特性及国内外冻土地带管道建设的研究情况和防治冻害的措施,归纳总结了冻土地带管道敷设的几种方式以及寒冷地区管道保温材料和技术,对冻土地带管道建设的关键问题进行了讨论,并提出了建议。