多年冻土地区公路修筑技术在高原公路改扩建完善工程中的推广

通过总结探究多年冻土地区公路修筑技术,可以进一步优化公路使用功能和服务效能。多年冻土对公路修筑工作具有较大的负面影响,冻土会引发冻胀翻浆和热熔沉陷等问题,直接影响到公路工程的使用寿命和效果。本文分析了多年冻土地区公路修筑技术在高原公路改建完善工程中的推广应用,不仅提出针对性的应用措施,同时为新公路建设和公路养护工作提供参考。

特殊气候条件对多年冻土地区路基的影响

为了揭示多年冻土地区路基病害发生的根源,基于青藏高原五道梁、沱沱河和安多等地的气象资料,研究了特殊气候条件对青藏公路路基的影响。从青藏高原年平均气温变化曲线及年降水变化曲线入手,考虑路基周期冻结和融化过程中水分迁移及相变作用,结合SWS-3型连续面波仪的路基强度测试结果,分析了青藏公路纵向裂缝、波浪扭曲变形和不均匀沉陷等典型病害的发生机理。研究发现:青藏高原的低温特征使得路基常年处于冻结和融化的交替状态;雨季集中、固态降水特征致使路侧积水严重;在特殊的气候条件下路基土体的动弹性模量由最初的均匀分布逐渐过渡到不均匀状态;路基两侧的积水及土体的冻融疏松是造成路基强度不均匀分布、产生病害的直接原因。

多年冻土地区路基纵向裂缝形成机理研究

多年冻土地区路基纵向裂缝呈现裂缝数量多、规模大、久治不愈的特点.在野外调查纵向裂缝变形特点和多年冻土上限变化规律分析的基础上,发现导致多年冻土地区纵向裂缝产生的原因是路基边坡坡脚下存在不稳定的融化区域,并提出机理分析模型.通过弹塑性有限元分析,研究了路基中的位移、应变变化规律,提出了纵向裂缝形成过程的3个阶段:初始变形阶段、强度破坏阶段和变形失稳阶段;相应于这3个阶段,路基及地基中呈现了三个性状不同的区域:发育区、抑制区和诱发区.为纵向裂缝防治对策的提出提供了依据.

多年冻土地区路基变形场和应力场的数值分析

为了研究冻土的冻胀特性对公路路基稳定性的影响,建立了冻土路基变形场及应力场的二维数值计算模型,并应用有限元法求解路基土体冻结时变形场和应力场的分布规律.分析了土基范围内冻胀带对路基应力场和变形场的作用,并计算了不同冻胀带范围对路基顶面变形场和应力场的影响.结果表明:冻胀带的存在是引起路基病害的直接原因,不同冻胀带范围将引起路基产生不同类型及不同规模的破坏,位于路面以下的冻胀带属于敏感冻胀带范围.

多年冻土地区路堤热差异分析

通过对实测和计算结果的分析 ,揭示出冻土路堤中存在显著的横向热差异问题 ,指出了路基中的横向热差异是由各边界因素的横向差异引起的 ,路基阴坡面和阳坡面吸收热量的差异使阴坡面下冻土层厚度大于阳坡面。

多年冻土地区湿度对水泥稳定砂砾强度的影响

多年冻土地区路面水泥稳定砂砾基层应用中,普遍存在基层上下松散、中部板结的“夹层”现象。在定性分析的基础上,通过模拟多年冻土地区基层下垫层的可能湿度状况养生的强度试验,定量分析了湿度对水泥稳定砂砾强度形成的影响,探讨了“夹层”现象产生的原因。研究得出,垫层含水量小于基层混合料最佳含水量时,对基层混合料强度形成有明显影响,抗压强度随垫层含水量的减小而降低;模拟湿度养生混合料的强度形成过程与标准养生基本相近,但14 d后强度增长显著减缓;混合料形成骨架结构时,可以减轻水分损失对混合料后期强度形成的影响。结果表明:多年冻土地区特殊的湿度条件是水泥稳定砂砾基层出现“夹层”现象的主要原因,在基层施工中针对特殊湿度条件采取有效工程技术措施,可以避免“夹层”现象的出现。

多年冻土地区水泥稳定砂砾抗冻融耐久性模拟试验

通过控制试件湿度,模拟基层实际使用中的最不利湿度状况下的冻融循环试验,分析了冻融循环次数和试件湿度状况对混合料耐冻系数的影响.结果表明,耐冻系数随冻融循环次数的增加而不断减小,湿度对抗冻融耐久性评价结果有明显影响.多年冻土地区水泥稳定砂砾的抗冻融耐久性评价不宜直接采用水泥混凝土的饱水冻融试验方法,采用模拟基层的最不利湿度状况的冻融试验,以10次冻融循环时弯拉强度损失表示的耐冻系数作为指标,评价结果稳定,更符合实际使用情况.

多年冻土地区路基纵向裂缝形成机理的数值分析

修筑于多年冻土地区的路基往往有阴坡和阳坡之分,路基不同坡向接受太阳热辐射情况存在明显的差异,继而产生沿纵向延伸的路基裂缝而破坏了路基的安全性和稳定性。通过利用大型有限元软件ANSYS对路基的温度场以及温度场和应力场的耦合计算,分析了其温度场和位移场的分布特点,得出了多年冻土地区路基裂缝的形成和发展机理,为路基裂缝病害的研究和整治提供参考。

多年冻土地区沥青混合料劈裂抗拉性能分析

根据青藏地区年平均气温低、温差大等气候特点,采用室内劈裂抗拉试验,研究温度、油石比对沥青混合料劈裂抗拉性能的影响及其作用规律。研究结果表明,较低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而减小,拉伸应变随油石比的增加而增大;低温度时,劈裂强度、劲度模量随油石比的增大而增大,拉伸应变随油石比的增加而减小。运用二元方差分析温度和油石比对劈裂抗拉性能的影响程度,结果显示,温度对劈裂抗拉性能的影响显著,油石比对劈裂强度影响较大。

俄罗斯加固多年冻土地区铁路路堤基底有效方法的现状与展望

对俄罗斯康德拉切夫B.Г.等人分别于1992—1994年获得专利的六种加固路堤富冰冻土基底的新方法,以及切洛比特琴科C.A.等人利用在大斜坡(阳坡)上设置若干个能够割断连续融区的冷却(隔离)带的措施,预防路堤沿斜坡形成的连续融区一起向下滑动的问题作了介绍。初步提出,如果全球气候增暖趋势仍将持续下去,那么,这些不考虑全球气候增暖趋势影响的预防措施,能起的作用将会越来越小,最终可能不得不采用能够不断应付或顺应未来环境变化趋势或规律的那类应急(过渡)的措施。

高原多年冻土地区SBR改性沥青路面应用研究

针对青藏公路多年冻土地区海拔高、气温低、昼夜温差大、施工周期短的特点 ,采用 SBR改性沥青提高沥青和沥青混合料的低温抗裂性能及抗冻水稳性 ;通过提高沥青标号 ,加大沥青用量 ,解决青藏公路低温开裂这一主要病害。现场试验及大面积铺筑均取得良好使用效果。

多年冻土地区路基病害处治技术研究

随着中国西部大开发战略和东北振兴计划的推进，寒区道路工程建设快速发展，例如青藏公路、中尼公路、新藏公路以及北黑公路均穿越多年冻土区。多年冻土作为一种特殊的地质体，对于水热变化极为敏感；黑色路面、阳坡面的吸热作用致使路基内部冻土上限下降；大气降水和地下水使得路基内部含水率增大；气温的周期变化使得路基土体处于冻胀与融化交替作用的状态，使冻土路基的力学性能变异性极大。在恶劣的自然环境和繁重的交通荷载作用下，路基的不均匀变形、纵向裂缝和边坡疏松是多年冻土地区典型的病害形式。

青藏铁路多年冻土地区路堤变形监测方法探讨

分析了多年冻土地区路堤变形机理。从测试原理、测试项目布设、仪器选择、测试元件的安装和埋设以及数据的采集等多方面重点讨论了如何在多年冻土地区建立一套完善、合理的监测系统。

多年冻土地区路基工程研究进展

全面回顾了多年冻土地区路基工程若干关键技术的研究进展,主要包括路基合理高度、路基中的水热力过程、路基稳定性及路基病害理论、路基病害的预防技术等方面的国内外研究现状与未来发展趋势及进一步研究建议。

多年冻土地区路基施工的要求

本文详细论述了多年冻土地区路基施工时的注意事项和具体要求,以减少路基由于病害产生的不利影响。

大兴安岭多年冻土地区特殊地基设计

结合大兴安岭地区多年冻土实例,叙述了多年冻土常见冻害现象、分类及多年冻土地区的特殊地基设计。

青藏高原多年冻土地区植被调查

采取常规草地资源调查的方法,对国道109线青藏公路多年冻土地区自然植被群落进行了实地调查。结果显示:该区草地群落结构和种类成分简单,群落中的中旱生、旱生植物种类所占比重较大,植物生长低矮,产草量低,生长期短,大多以营养繁殖为主,根系极为发达。

多年冻土地区改性沥青混合料的研究

冻裂是多年冻土地区沥青路面的主要病害。本文介绍青藏公路第三期改建工程采用的橡胶改性沥青混合料的设计方案,经过室内试验研究和实际应用,证明这种沥青混合料具有良好的低温抗裂性、耐久性和便于施工等特点,从而为多年冻土地区修筑高等级沥青路面提供了依据。

土工合成材料在多年冻土地区路基防护工程中的应用

根据多年冻土区的路基建筑原则及路基的典型病害,探讨了土工合成材料在边坡防护中的一些构想。

青藏铁路多年冻土地区桩基础设计研究

由于青藏铁路在设计中大量使用了以桥代路的方案,因此桩基础是青藏铁路冻土区桥梁应用最广泛的基础型式。本文围绕青藏铁路多年冻土地区桩基础的设计与试验工程,对桩基础的基于保护冻土的设计与工程措施给予比较全面的阐述。本文主要研究冻土区桩基础的合理型式、冻土活动区冻胀力对桩基础的影响及相应的工程措施、成孔工艺对桩周局部融化和回冻的影响分析、冻土退化对桩基承载力的影响及相应工程措施、冻土区桩基础耐久性设计及相应工程措施等问题。