冻土区域存在着公路结构设计上的特殊性,这种特殊性由于较多环境因素的介入,而使得公路冻土路基结构设计一直是一个较难逾越的难题。公路冻土路基普遍存在着冻胀与融沉双重病害,对抗这两种病害,保障道路的高稳定性的关键,就在于排水与隔水系统,以及隔热与持温系统,同时,更在于将这一系列措施整合为一个封闭的公路冻土路基结构体系。
多年冻土地区由于其地域的特殊性,为路基横断面的设计和工程建设带来了一定的难度,影响了路基的稳定性。目前,多年冻土地区路基最主要的问题就是热融沉陷、纵向裂缝、冻胀翻浆等,导致路基容易损坏。通过分析多年冻土地区路基的损坏原因,提出对多年冻土地区路基的一些设计建议,为我国多年冻土地区路基横断面结构设计问题提供借鉴。
不稳定斜坡是冻土区管道面临的巨大威胁,极有可能造成斜坡底部管道发生屈曲褶皱变形,因此急需结合实际情况应用合适技术对大型斜坡进行监测。论文根据所测当地冻土区实际情况,从高精度、低功耗、数据无线传输三方面出发,讨论了冻土区斜坡稳定性安全监测系统的结构设计方法。包括系统各功能模块结构设计,主控板电路设计及主控板及采集模块的PCB板设计。
以多年冻土地区桥涵的既有结构现状为出发点,从涵洞偏心、强度、基底应力计算等方面分析了该类涵洞的结构特点,并对基础埋深、结构稳定性设计、施工注意事项加以介绍,总结出多年冻土地区桥涵避免冻融危害的经验,可确保桥涵设计安全可靠。
地基融沉是造成冻土地区路面病害的主要原因之一,在路面设计当中需要对此进行有效考虑。在对冻土地区路面破坏模式分析的基础之上,采用力学方法和数学方法对诱发常见路面病害的冻土融沉规律进行研究,对冻土温度场与环境温度变化的相关性规律以及不同融沉条件下路面结构内部的应力应变场进行研究,并通过大量的分析计算以及实地观测,提出了考虑融沉的路面设计方法和流程。该方法能够使路面设计时有效考虑未来融沉可能对基层、面层等不同层位产生的附加应力,从而使得在路面结构设计初期能够更加有效地考虑冻土融沉的影响。