岛状多年冻土路基的特点及施工方法研究对我国北方地区基础设施建设至关重要。通过分析多年冻土的成因、路基病害及伊春地区多年冻土特点,提出针对不同冻土类型和埋深的施工方法。对于饱冰或富冰冻土,可采用挖除换填法;对于多冰或少冰冻土,可采用挖除换填结合预融法。这些方法在铁力至伊春高铁工程中的应用显示出良好效果。路基最大沉降量控制在18.3mm内,温度场趋于稳定。研究结果为我国北方地区冻土路基建设提供技术支持和实践经验。
岛状多年冻土路基的特点及施工方法研究对我国北方地区基础设施建设至关重要。通过分析多年冻土的成因、路基病害及伊春地区多年冻土特点,提出针对不同冻土类型和埋深的施工方法。对于饱冰或富冰冻土,可采用挖除换填法;对于多冰或少冰冻土,可采用挖除换填结合预融法。这些方法在铁力至伊春高铁工程中的应用显示出良好效果。路基最大沉降量控制在18.3mm内,温度场趋于稳定。研究结果为我国北方地区冻土路基建设提供技术支持和实践经验。
为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟,对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明:铁力地区年均气温和降水呈增大趋势,天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右,属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中,两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优,两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸,中间凹”形态,抬升不明显;全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态,抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。
为揭示岛状多年冻土区高速铁路路基热状态,提出合理有效的制冷结构,在新建哈尔滨至伊春高速铁路某车站试验段开展现场监测,获得岛状多年冻土的地温数据;基于实测地温数据,采用冻土水热耦合理论,对将在试验段实施的两侧双排普通热棒路基、两侧双排+中心单排全季热棒路基、两侧单排+基底横向通铺全季热棒路基3种制冷路基结构进行数值模拟,对比了3种制冷路基结构的地温分布特征及对下伏岛状多年冻土的降温效果。研究结果表明:铁力地区年均气温和降水呈增大趋势,天然场地岛状多年冻土地温在-0.3℃左右,属于高温极不稳定多年冻土。3种制冷路基结构中,两侧单排+基底横向通铺全季热棒对岛状多年冻土保护及降温效果最优,两侧双排普通热棒最差。普通热棒路基的多年冻土上限呈“两侧凸,中间凹”形态,抬升不明显;全季热棒路基的多年冻土上限呈“上凸缓斜平顶”形态,抬升显著。研究成果可对多年冻土区高速铁路路基建设和结构优化提供技术支撑。
针对内蒙古岛状多年冻土区公路冻害问题,对区域内博克图至牙克石、室韦至拉布大林、伊尔施至柴桥三条公路进行了冻害调查统计。基于调查结果以及冻土地基和路基温度场计算结果阐述了冻土路基主要病害类型与形成原因,分析了区域内外界环境对公路冻害的影响。研究结果表明:该路域环境具有地表植被茂密、水体丰富、季节性积雪融水等显著特征;博克图至牙克石和室韦至拉布大林两条公路病害主要是由多年冻土融沉作用引起,而伊尔施至柴桥公路的病害主要由冻胀作用导致;区域内新建公路会破坏原有的沼泽湿地生态系统,从而影响路基结构内部的热状态以及永久冻土;路域环境地表丰富水体、路基坡脚积水或径流、季节性积雪融水也会增加路基路面的病害风险,影响路基的稳定性。
针对内蒙古岛状多年冻土区公路冻害问题,对区域内博克图至牙克石、室韦至拉布大林、伊尔施至柴桥三条公路进行了冻害调查统计。基于调查结果以及冻土地基和路基温度场计算结果阐述了冻土路基主要病害类型与形成原因,分析了区域内外界环境对公路冻害的影响。研究结果表明:该路域环境具有地表植被茂密、水体丰富、季节性积雪融水等显著特征;博克图至牙克石和室韦至拉布大林两条公路病害主要是由多年冻土融沉作用引起,而伊尔施至柴桥公路的病害主要由冻胀作用导致;区域内新建公路会破坏原有的沼泽湿地生态系统,从而影响路基结构内部的热状态以及永久冻土;路域环境地表丰富水体、路基坡脚积水或径流、季节性积雪融水也会增加路基路面的病害风险,影响路基的稳定性。
以铁力-伊春新建高速铁路工程为研究对象,采用室内冻胀融沉试验,研究冻结温度、水泥改良剂掺量和补水条件对岛状多年冻土区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明:水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用;补水工况下,试验冻胀率更大;冻结温度越低,冻胀率越大;在冻结温度与融化温度不变情况下,补水方式对试样融沉率影响不明显。初步获得了岛状多年冻土区高铁路基填料冻胀融沉规律,研究结论对穿越岛状多年冻土区的高铁建设有一定参考意义。
以铁力-伊春新建高速铁路工程为研究对象,采用室内冻胀融沉试验,研究冻结温度、水泥改良剂掺量和补水条件对岛状多年冻土区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明:水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用;补水工况下,试验冻胀率更大;冻结温度越低,冻胀率越大;在冻结温度与融化温度不变情况下,补水方式对试样融沉率影响不明显。初步获得了岛状多年冻土区高铁路基填料冻胀融沉规律,研究结论对穿越岛状多年冻土区的高铁建设有一定参考意义。
阐述了在俄罗斯西伯利亚地区研究多年冻土的重要科学意义,回顾了InSAR技术的发展概况,并以俄罗斯西伯利亚地区东南部的克拉斯诺卡缅斯克区域为例,利用短基线集(SBAS-InSAR)技术处理了Sentinel-1数据,得到了符合冻土季节性变化特征的多年岛状冻土形变结果。
与青藏高原多年冻土相比,大小兴安岭地区多年冻土具有一定的独特性,而该地区多年冻土处理的成功经验相对偏少。本文结合国道332线阿库公路多年冻土路段的分布特征和地质勘察成果,并通过对已有的多年冻土筑路技术分析,得出了高纬度岛状多年冻土的路基设计方案,为大兴安岭地区类似工程建设提供参考借鉴。