以拟建青海扁都口至门源段高速公路景阳岭隧道工程为依托,采用踏勘、钻探、体积含冰量试验和地温测试等手段,对区域内冻土分布、上限、下限、年平均地温和影响冻土分布的因素进行对比分析研究。研究表明:研究区域内阴坡普遍发育多年冻土,为冻土高温不稳定带;阳坡冻土呈岛状发育,阳坡为冻土高温极不稳定带。且冻土发育及分布规律与海拔、地形地貌、光照条件、地层岩性、含水量等因素密切相关。针对区域冻土发育特征,提出工程建设中的应对措施。

采用踏勘、挖探、钻探和地温测试手段,对区间冻土的分布、上限、年平均地温、含水率及冻土地貌等特征进行了分析研究。结果表明:研究区域多年冻土主要分布在海拔3 600 m以上地区;单一地貌形态下,冻土上限和年平均地温与海拔均呈近线性分布关系;受地形主控,积雪、蒸发、土体结构共同影响,相同海拔位置大冬树山北坡峡谷区冻土上限和年平均地温分别深和高于南坡缓坡区;地下含水量越高越有利于冻土的发育和保存,除影响冻土类型外,其在冻土边缘带是岛状冻土形成的主要因素;冻融草丘和冻融滑塌的发育程度一定程度上反映了冻土的基本特性。最后,针对区域冻土发育特征,探讨了204省道工程建设中冻土路基处理的应对工程措施。

季冻区路基由于冻融循环产生的灾害日益严重,土体内部温度作为致灾因素不容忽视,针对有线线材对于土体本身的影响、测试设备在现场安装的繁琐以及测试装置的暴露问题,采用低功耗蓝牙技术,设计了一种基于低功耗蓝牙的无线小尺寸温度检测装置,可以对路基温度进行实时采集,传感器大小仅为2.5 cm×2.5 cm×0.5 cm,可忽略测试中的尺寸效应;利用手机作为无线接收平台,免除了有线、有源测试的不便;编写了专门的APP,可根据需要设置采样的开始停止及采样频率,使传感器智能化;直接埋置于路基土中,在埋深30 cm位置接收信号稳定良好;传感器测温范围为-40℃125℃,实现了对季冻区环境温度的全覆盖.该装置实现了对隐蔽工程内部物性参数的动态、无损检测.测试结果表明,该测试装置稳定可靠、测试结果真实可信、测试手段简便易行,且耐腐蚀、能耗低,具有应用前景和推广价值.

叙述了新型L形支挡结构在多年冻土地区的施工方法和施工步骤,测试分析了挡墙建成后地温的变化情况,结合地温测试试验对冻土上限的变化进行了分析研究。实践证明,L形挡墙是多年冻土地区一种良好的路堑支挡结构。

介绍了钻孔灌注桩在青藏铁路多年冻土地区的施工方法、施工步骤以及施工注意事项,分析钻孔灌注桩对冻土层的热扰动机理,结合地温测试试验对回冻时间进行了研究,分析了影响回冻时间的因素,表明钻孔灌注桩适合在多年冻土地区应用。

为解决青藏铁路建设过程中不同多年冻土区大直径钻孔灌注桩桩土体系的回冻问题,认识钻孔桩成桩后对桩周多年冻土层地温的影响,本文从不同多年冻土区钻孔桩地温实测资料出发,通过对青藏高原多年冻土区与融区过渡带(高温极不稳定区DK1229 + 540)、高温不稳定多年冻土区(DK1047 + 000)及低温多年冻土区(DK984+ 096)3个试验场地实测地温资料的对比分析,得出青藏高原不同多年冻土区大直径钻孔灌注桩回冻过程的差异,从而可以为不同冻土区钻孔桩的后续施工提供技术支持。