藏北高原的双湖地区平均海拔超过5 000 m,该地区分布有岛状中纬度高海拔多年冻土,由于区内工程建设少,气候条件恶劣,对该地区多年冻土研究极少。通过大量现场调查、钻探、室内试验等研究表明:该区域多年冻土常分布于丘间凹地及平原地势较低处,岩芯中可见凝冰,冻土含冰量与地形、地下水、地表植被有一定关系。同时该地区多年冻土上限一般在2.0~2.8 m,冻土总含水率最高可达到58.2%,冻土工程特征与引起的地质灾害对工程建设具有很大的危害。因此,在工程建设过程中应合理优化选址、选取合理的基础形式、并配合必要的工程措施确保工程安全。
为了治理冻土区埋地油气管道管沟融陷工程病害,通过对管道病害现场调查,结合现场地质勘探、含水量试验测试及管周土体温度监测,分析了融陷病害的发生机理,并结合管沟融陷形成因素,提出了相应的防治措施。结果表明:冻土区埋地油气管道管沟融陷病害的发生与地层土质、土体含冰量、冻土类型、管道热扰动及施工方式等因素有关;冻土区埋地油气管道的敷设应选择合理的施工季节,综合分析冻土环境因素,确定合理的管道埋设深度,设置管道隔热保温措施,加强管道运行状态监测和科学管理,从而保证管道安全运行。研究成果可为冻土区埋地油气管道的设计、施工及安全运营提供借鉴。(图3,表1,参19)
在介绍冻土路基主要病害的基础上,对路基主要病害冻胀和翻浆的影响因素进行了详细的分析,提出了具体的治理措施。
在介绍地基土冻胀机理的基础上,对影响地基土冻胀性的主要因素进行了详细的分析,并据此对季节性冻土地段铁路路基的冻害情况进行分析,提出了具体的治理措施。
在青藏公路高温多年冻土区高路堤路段,由于阴阳坡面的地温差异造成路基边坡阳坡面的融化盘较路基中心要深,比阴面更深,在车辆荷载的作用下路基左侧(阳面)伴随着不均匀沉陷,出现了严重的纵向裂缝等路基病害。对其病害的特征及形成机理进行了系统的阐述,并基于对青藏公路热棒路基及遮阳板路基地温观测数据的分析,提出这两种工程措施能有效治理上述病害。
冻土一直是一个世界性的技术难题。随着青藏铁路的成功建设,使我们对其有了更深入的认识。本文分析了冻土的基本特性、在冻土地区路基的冻害类型及其防治措施,为工程界提供一定的理论参考。
针对多年冻土地区修建油气管道会受到冻土稳定性的影响,以及由冻胀、融沉带来的其它工程冻害问题,从多年冻土地区的管道敷设、管道伴行道路建设和站场场地的选择几方面提出了冻害治理的措施,对我国多年冻土地区油气管道工程的建设,尤其对拟建的中俄原油管道工程具有积极的指导意义。
多年冻土地区修筑建筑物 ,都会受到冻土稳定性的影响 ,冻胀、融沉以及由此带来的其它工程冻害问题必须得到重视 ,处理措施是否得当 ,直接关系到建筑物的运营安全 .在北美及俄罗斯等高纬度多年冻土地区 ,从已修筑的铁路、公路及输油、气管道等线性工程建筑来看 ,有成功的处理冻害的经验 ,也有对冻害认识不足而造成工程不能运营的失败经验 .总结了这些既有工程的建设经验和工程问题治理措施 ,对我国多年冻土地区线性工程的建设 ,尤其对青藏铁路建设具有积极的指导意义 .