在推动西北地区经济发展过程中,高速铁路起到的作用至关重要。但是,因为环境、气候等因素的影响,西北地区大部分都属于季节性冻土区,高速铁路路基冻害问题相对严重,对高速铁路路基安全产生了较大的影响,高速铁路列车在行驶时,难以达到提速要求,导致高速铁路未能发挥应有的作用,对西北地区经济发展产生了一定的影响。因此加强高速铁路路基冻害特征分析,采用科学合理的方式,提高路基的稳定性势在必行。基于此,本文对西北地区季节性冻土区某高速铁路冻土区路基冻害主要类型、原因以及相应的解决措施进行了探讨。
主要介绍冻胀的防御措施以及应用效果,对比光伏支架基础经济性和适用性等优劣势,从而总结地基土壤改良方式、桩基础埋深、柔性材料隔离及新型斜面基础防治措施,科学施策,获得抗冻胀效果显著的方法,例如保温法、涂敷法、套管法及钢管螺旋桩等,有利于减少季节性冻土对光伏支架设备的干扰,提供解决冻胀防治新技术和措施。
在水利水电工程建设施工中,冻土季节的施工是一个不容忽视的问题,处理不当会引起地基不均匀沉降,从而严重影响结构物安全及整体性能。为确保工程质量和安全,通过研究有效的季节性冻土防治施工措施,来应对季节性冻土带来的挑战,保障结构物安全和整体结构性能的稳定。
多年冻土区隧道存在诸多冻害。为研究解决高寒高海拔地区隧道冻害问题,文章结合现场调查和相关资料,总结了高海拔寒区多年冻土隧道主要面临的冻害问题,包括隧道渗流水、冻胀、挂冰等,并从隧道保温层防冻设计、隧道防排水设计以及隧道施工技术防冻设计三个方面对寒区隧道冻害的防治措施进行了分析讨论。研究认为,此类问题的严重程度主要取决于环境温度、初始地温、地下水和通风条件。
近年来,青藏高原多年冻土区盐湖面积不断扩大,漫溢后形成高矿化度水流流经铁路、公路的桥梁墩台,给线路运营造成了较大的安全隐患。针对盐湖漫溢河道处的桥梁工程进行研究,分析了盐湖漫溢对桥梁墩台带来的主要影响,提出了针对性的防治对策,并基于现场监测数据对工程效果进行了评价。主要结论包括:高矿化度水流对桥梁墩台造成的影响主要有河道下切严重,对地基多年冻土热干扰严重和对桥墩及基础混凝土腐蚀。针对高矿化度水流对桥梁墩台的影响,提出了区域河流疏导和冻土防护、桥墩基础冻土热防护、桥梁结构构造防腐蚀3个方面的整治技术;根据初期监测数据分析,高矿化度水流流量较大,造成下部冻土退化严重,但在合理的整治工程实施后,近1年多来未发现桥梁墩台变形。同时,地温监测数据验证了热棒具有保持多年冻土稳定的作用。
近年来,随着气候变暖和青藏高原降水的逐年增加,青藏铁路沿线的热融湖塘数量和面积也明显增加,开始影响青藏铁路路基安全。通过现场调查和统计分析,对青藏铁路多年冻土的热融湖塘发育状态和应对措施进行研究,研究结论包括,随着气候变暖和青藏高原降水的逐年增加,青藏铁路沿线的热融湖塘数量和面积也明显增加,且离路基越来越近;青藏铁路路基两侧20 m范围内发育热融湖塘14处,部分热融湖塘已延伸至路基坡脚,严重影响地基多年冻土的稳定,进而影响路基稳定性;对影响铁路路基安全的2处典型热融湖塘进行分析,提出包括地表水、地下水双隔离及太阳能热棒增强冻土稳定性的措施。
冻土路基的稳定性对于寒区公路与铁路的安全运营至关重要。为全面了解冻土路基领域的研究现状及发展趋势,利用知识图谱工具CiteSpace对中国知网和Web of Science数据库中冻土路基相关文献进行了可视化分析。检索时间范围为2000年1月1日—2023年8月31日,共纳入1 027篇中文文献和854篇英文文献。结果表明:自2000年以来,冻土路基研究的发文量总体呈增长趋势;从2017年开始,英文文献的发布数量逐渐超过中文文献,其中我国学者在国际期刊的发文量占到80%左右;国内研究机构之间合作较为密切,以中国科学院西北生态环境资源研究院和北京交通大学为核心的科研机构及院校在冻土路基的研究中起着主导作用,而国际机构间的合作还有待加强。关键词聚类与突现图谱表明,冻土路基的研究主要围绕多年冻土路基的稳定性、路基病害与补强措施、季节冻土路基的病害防治展开。近几年,冻土专家学者们聚焦于新型路基稳定措施,路基的水、汽迁移机理,以及高铁路基的冻胀防治研究,新材料、新技术及新结构不断被引入到冻土路基研究。未来随着新能源、材料学、人工智能、合成孔径雷达干涉测量(InSAR)等新一代技术与机械化的融合,...
青藏高原气候暖湿化现象的持续,对青藏铁路安全平稳运行提出了更高的要求。在气候环境变化条件下,西大滩盆地与安多盆地之间的多年冻土退化所引发的基础设施变形是青藏铁路面临的最大挑战。青藏铁路建设初期,就从调控对流方式、调控传导方式及调控辐射方式三个角度研究了青藏铁路多年冻土的保护措施。本文介绍了目前针对多年冻土问题所采取的各类维护措施,将不同技术的特点和优势进行综述,并得出结论:未来针对青藏铁路多年冻土的保护措施应结合现有技术的成功经验,发挥新材料和新能源的优势。
多年冻土区独特气候条件下公路路基、路面长期面临各种冻害,影响其安全性和稳定性。以新藏公路某项目施工路基实际发生的病害为例,结合冻土的分布概况,分析高寒、高海拔地区多年冻土区公路路基病害产生的原因,提出防治措施:不仅要建立顺畅的排水系统、采取合理的保温措施,还要合理地设计及施工,尤其是材料、路基和路面结构的选择。