作为东北多年冻土典型区,在气候变化和人类活动的共同影响下,大兴安岭山区多年冻土广泛快速退化,并导致了冻融灾害的频发。为系统地掌握该区工程冻融灾害分布及冻土退化情况,我们采用ERT、浅层测温(0~2 m)和无人机航测等方法于2023年8—9月开展了大兴安岭多年冻土区冻融灾害调查。结果表明,沥青路面下融沉长度和融沉量最大且以路基融沉(包含路基倾斜和波浪路面)为主;混凝土路面以长大深纵裂为主,而林区铁路和中俄原油管道(China-Russia crude oil pipelines, CRCOPs)以管基和施工运营作业带(right-of-way,或ROW)融沉和热喀斯特为主。冻融灾害地理分异特征明显:融沉灾害多发现于地势平坦且冻土保存条件较好的位置,融沉灾害的年平均地温与坡度呈正相关关系,且破坏长度与坡度为负相关关系。阳坡的融沉灾害平均破坏长度大于阴坡破坏长度。低纬度的融沉灾害平均破坏长度大于高纬度破坏长度。年平均地温较低的草甸土和森林土的融沉灾害的平均破坏长度大于年平均地温较高的暗棕壤的融沉灾害的破坏长度。冻融灾害对交通工程设施地基基础的安全运营造成了威胁:CRCOPs Ⅰ和Ⅱ线(漠河—...
冻土地区路基冻融病害的整治,一直被视为世界性的难题。现有的常规施工工艺和方法在冻土地区均存在着一定的局限性。土工格栅凭借其独特的网状结构和镶嵌咬合能力,在国内外岩土工程中得到了广泛的应用。本文基于土工格栅的加筋特性和现有的格栅加筋工程的实际经验,建议可选择土工格栅可对冻土路基冻融灾害进行防治,并分别针对冻土地区常见的冻胀、融沉及翻浆灾害问题,从理论研究和工程实践方面阐述了其具有一定的实际应用性,并对其进行了应用展望。
随着我国冻土区输电线路的不断建设,冻土问题日益引起人们的关注,如何正确处理多年冻土与输电线路工程的关系,已成为输电线路建设的关键问题之一.文中主要就多年冻土区输电线路建设所遇到的冻融灾害以及相应对策进行了分析和讨论.相对于公路和铁路,输电线路基础均为埋入式基础,对冻土扰动强烈、传热作用突出.输电线路属于点线工程,在线路选线和设计阶段,通过输电线路选线、塔基类型的合理确定,可在很大程度上避免或减少冻融灾害的产生.在选择塔基类型时应重视冻拔作用对塔基稳定性的影响.输电线路基础为明挖基础时,施工周期和时间的选择、施工过程的控制等对减少热扰动作用明显.随着工程同步进行的冻土基础监测,对输电线路塔基稳定性分析、工程合理转序、运营维护都具有重要意义.输电线路建设中的冻土问题在不同建设阶段,防控重点均有所不同,只有全面把握,才能科学应对.
在介绍青藏高原多年冻土退化背景及其工程影响的基础上,通过主要冻土路基现场监测和沿线调查,对青藏铁路冻土路基2002年以来的地温发展过程、热学稳定性及次生冻融灾害进行了分析。结果表明:青藏铁路自2006年通车后冻土路基整体稳定,列车运行速度达100 km/h,达到设计要求,但不同结构路基的热学稳定性不同,采取"主动冷却"方法的路基稳定性显著优于传统普通填土路基。管道通风路基、遮阳棚路基及U型块石路基冷却下伏多年冻土的效果显著,块石基底路基左右侧对称性较差,而处于强烈退化冻土区和高温冻土区的普通路基热稳定性差,需结合路基所在区域局地气候因素予以调整或补强。以热融性、冻胀性及冻融性灾害为主的次生冻融灾害对路基稳定性存在潜在危害,主要表现为路基沉陷、掩埋、侧向热侵蚀等,其中目前最为严重的病害是以路桥过渡段沉降为代表的热融性灾害。
本文通过研究已建青藏公路修筑过程中寒区冻土环境和生态环境的破坏特征 ,分析总结了寒区环境破坏对公路工程的影响。青藏公路工程修建活动极大地改变了冻土环境 ,使得多年冻土退化 ,上限加深 ,诱发了一系列冻胀、融沉、热融滑塌等冻融灾害 ,使得生态环境原本就很脆弱的寒区环境更加恶化 ,如植被退化、荒漠化等 ,同时 ,冻土环境的破坏也使得工程环境恶化 ,直接影响青藏公路正常交通运输。因此 ,在即将进行的青藏铁路修筑工程中 ,必须深入研究其对冻土环境的影响 ,对冻土环境问题和环境保护应予以足够的重视。