为了确保春季播种安全，有必要开展播种期地温的监测和冻土融化深度预报业务。利用新疆农八师冻土气象观测资料，运用相关系数和线性回归方法，分析冻土特征及融化过程中地温变化、深度变化规律，建立春季冻土融化预报模型。结果表明，新疆农八师垦区稳定冻土期在11月中旬至翌年3月下旬，冻土最大深度呈逐年变浅趋势，倾向率为-5.4 cm/10 a；冻土结冻日期推后，倾向率为2.0 d/10 a；冻土化通日期提前，倾向率为-1.5 d/10 a。冻土融化期在3月中旬至4月上旬，冻土融化速率在3.1～4.0 cm/d之间。春季地温与平均气温、冻土融化深度与正积温具有显著的正相关，以此建立了相应的预报模型。10 cm地温预报模型历史回代准确率在96%以上，冻土融化深度预报模型历史回代准确率在94%以上。通过模型可以开展春季地温和土壤融化预报业务。

采用非稳态热传导微分方程,应用数值模型建立了东北多年冻土退化模型,该模型对不同初始地温的50 a及100 a后温度场进行了模拟。年均地表温度分别取4个代表值,给定了年均地表温度的增温率及地表温度的年振幅。预报了50 a及100 a后发育多年冻土的厚度和活动层上限变化规律,给出了利用时间历程后处理方法预报冻土上限退化模型。

为了研究盐分对季节性冻土区路基土体冻胀的抑制效果,现场采集青藏铁路西宁-格尔木段的典型路基土样,加入不同的盐分形成人工盐渍土进行室内冻胀试验,分析不同含水率、不同压实度和不同温度下的冻胀曲线,并以此为基础推导出了盐分、水分、压实度及温度四个参数预估冻胀率的公式,并进行验证。根据此公式可计算出不同路基土体的冻胀率,也可以反推出在保证一定冻胀量下路基土体所需的盐分,由此提出了既有线铁路路基冻胀预报模型和新建铁路路基冻胀预防模型。

为研究不同冻土长期强度预报方程针对不同土性的适用性,以饱和冻结砂土、粉土、黏土为研究对象,采用球形模板压入仪对其长期强度进行测试,选用常用的3种冻土长期强度预报方程对3种土的长期强度进行预报.通过对比试验实测值和预测值,研究3种长期强度预报方程在不同土性中的适用性.结果表明:维亚洛夫长期强度预报方程可以较为准确地预测粉土、黏土的长期强度值;对于砂土,3种长期强度预报方程预测值都有一定的偏差,建议取3种预报方程的加权平均值作为其预测值.

为解决高原冻土环境下巷道高冒区施工难度大的问题,通过现场实测及TSP200超前地质预报技术,分析掘进工作面前方围岩和水文地质情况,针对高原冻土环境下低温、低压、机械降效对夯管帷幕施工的影响,提出了采用超前大管棚帷幕注浆支护方案,并选择TT350型夯管锤进行夯管帷幕施工。结果表明:在高原冻土环境下井巷高冒区采用夯管帷幕注浆支护施工工艺,解决了低温、低压、机械降效等因素的制约,20 d完成了单根长度达30 m的夯管帷幕施工,较大幅度提高了施工效率。

根据国道214线多年冻土工程地质勘察资料,对沿线多年冻土的工程地质特性进行了对比分析;总结了沿线多年冻土的分布情况,得出了在外界气温升高及人类工程活动的影响下,沿线的多年冻土都呈现退化趋势,并分析了其退化特征和退化原因;利用数值模拟仿真手段,对沿线多年冻土的退化趋势进行预测分析。

对受冻土影响较明显的永翠河流域下垫面自然地理和洪水规律特征进行了分析。在分析流域下垫面冻土的种类组成、分布特点、以及对雨水的下渗和蒸发影响规律的基础上,利用经验相关图和回归方程模型探讨性地提出了流域下垫面受冻土影响期间的洪水预报方法。所用方法洪水影响因素和物理成因比较明确,实际应用简便高效,为提高受冻土影响时的流域洪水预报精度做了尝试。

简述了冻土灾害对埋地油气管道的影响。重点阐述了冻土区埋地油气管道基于应变的监测和评价方法。介绍了应变监测预报系统的开发及在漠大输油管道的应用。在此基础上提出:管道应变监测及其分析评价技术是保证管道安全运行的有效措施之一;通过建立应变监测预报系统,可以有效辅助管道的运行维护和管道地质灾害的减灾治理。