通过回顾全球范围内冻土的分布、特性及其退化趋势,进一步探讨了气候变暖、地面工程活动及土地利用变化对冻土环境的影响。目前受人类活动与气候变暖的双重影响,出现生态系统的破坏、水资源的变化和地质灾害的增加现象,还对村镇饮水安全和基础设施安全构成威胁,对地区乃至全球环境安全构成了严峻挑战。文章强调了采取有效的环境保护措施和气候适应策略的迫切性,旨在为政策制定者和研究者提供科学依据和建议,以缓解和适应这些变化。
漠大原油管道是我国第一条通过冻土区域的管道,极易发生冻胀、融沉和斜坡不稳定等地质灾害,管道发生位移对管道产生较大的应力,这将导致管道两侧的产生压缩应力或拉伸张力,甚至断裂。应变监测系统的应用通过有限元分析管土相互作用和地面运动模型通过特定的网站可以形成监测数据,随时监测生成管道应变是否超过管道应变能力,帮助我们阻止地质灾害对管道的破坏。
大小兴安岭多年冻土区是中国重要的地理区域之一,特殊的高冰低温环境,使油气管道铺设方式的选择和由其引发的地质灾害治理显得尤为重要。通过对该区多条输油管道沿线不同季节的监测勘察,提出冻土区管道敷设方式优选地上式、地面式和廊道式。地埋式易诱发冻胀丘、冰椎、冻土沼泽、热融滑塌、水毁等不良地质现象,从而导致管道不均匀抬升下降,翘曲变形、露管或悬管等灾害多发。针对输油管线已发生的地质灾害,对比前后期不同的防治工程措施,提出了混凝土桩连系梁支撑架空治理管道融沉、截水墙结合植被护坡等更为有效的防治方法。
文中从青藏高原的多年冻土出发,对高原多年冻土的分布及变化规律进行了概括论述。多年冻土的下界高度随纬度增高而降低的规律十分明显,平均每增高纬度1°,冻土下界降低80~100m,年平均地温增加0.9℃~1℃。多年冻土的厚度随海拔增高而增厚的垂直分带规律也很强,大约海拔每升高100m,冻土厚度增加15~20m,最大揭露多年冻土厚度为128.09m。同时对多年冻土区的冻害类型进行划分,对其比较常见和典型的主要灾害特征进行归类;并提出防治措施和建议。
漠大管道途经我国纬度最高、极端温度达-52.3℃的高寒地带,是我国第1条完全意义上穿越永冻土区域的大口径长输原油管道,所经过的漠河-加格达奇大杨树段共计440km的管道穿越大兴安岭多年冻土区域,包括连续冻土、不连续冻土和岛状冻土。管道沿线地势北高南低,北部地形起伏较大,沿线为大兴安岭低山、丘陵及河谷地貌,南部为松嫩平原,地形平坦开阔,地理环境复杂,极易发生冻胀融沉、崩塌、热融滑坡、水毁冲蚀(坍岸)等地质灾害。分析了漠大管道穿越冻土区域所面临的热融滑坡、冻胀、融沉以及弯曲、翘曲等特有的地质灾害风险,提出了灾害管理和风险应对措施的建议。
【中文摘要】岩石力学的发展趋势之一就是如何正确深入地认识岩石的力学特性和如何正确地把握岩石在各种载荷条件下和各种因素影响下的动、静态力学响应。另在岩土工程施工及其工程运营阶段,考虑到循环荷载作用下周期充水岩石的非线性变形与破坏也是影响岩体工程长期稳定性的重要因素之一,所以,展开循环荷载作用下周期充水岩石变形的损伤演化规律研究既是专家学者所关注的前沿课题,也有助于认识在周期充水时岩体的破坏机理进而科学评价工程岩体的长期稳定性。本项目拟通过对几种具典型结构的岩石进行不同围压、不同温度、不同变形速率、不同载荷水平的周期充水循环载荷实验,测试并分析其非线性变形、声发射、微结构等方面的演化规律,进而建立循环载荷作用下周期充水岩石的损伤力学模型,提出由于库水的周期性作用导致岸坡岩体失稳破坏所引发的地质灾害危险性评判方法,为三峡库区库岸边坡在库水反复排、蓄水过程及地震等周期性载荷作用下岩土体的安全评价奠定理论基础。
2006-01多年冻土环境是青藏铁路建设必须面对和解决的一大难题 对多年冻土发生地质灾害机理进行分析研究,是评价多年冻土区地质灾害危险性的前提;对多年冻土区段发生地质灾害(融沉与冻胀)的危险度进行量化,是准确地进行地质灾害危险性综合分区,并达到评估目的的关键