青藏高原工程走廊带冻融砂土导热系数分布规律研究

为研究青藏高原工程走廊带内冻融砂土的导热系数变化规律,在青藏高速(格尔木~拉萨段)现场钻探取样,以不同颗粒级配的粉砂、中细砂和砾砂为研究对象,采用瞬态面热源法进行重塑冻融砂土的导热系数测试,分析3种砂土在冻融状态下干密度、天然含水率及导热系数的分布规律。测试结果表明,冻土砂土的导热系数分布规律为:粉砂<中细砂<砾砂;融土砂土的导热系数分布规律为:粉砂<砾砂<中细砂。根据实验数据拟合出砂土导热系数与其干密度、天然含水率关系的经验公式,为青藏高原工程走廊带内道路工程的建设提供一定的理论依据。

青藏高原工程走廊带多年冻土辨识及年平均地温预估模型

基于青藏高原多年冻土与外部环境间复杂耦合换热过程分析,遴选高程、纬度、考虑坡向与坡度影响的等效纬度和植被状况,及年平均地表温度等因素作为影响多年冻土年平均地温的主要因子,并利用高精度遥感数据,初步获取了青藏高原工程走廊带各因子的基本性状分布。利用青藏公路与青藏铁路沿线共计127个年平均地温实测数据,运用Logistic回归和线性回归方法分别建立了青藏高原工程走廊带多年冻土年平均地温预估模型和多年冻土与融区分布的Logistic概率辨识模型,最后运用该模型构建了青藏高原工程走廊带现阶段多年冻土区划,并分析了地温的空间分布规律。结果表明:多年冻土地温预测值与实际观测值拟合度较高,且该模型较为准确地判断了融区、高温冻土、低温冻土的分布现状,与实际情况吻合较好,模型预估结果较准确。

楚玛尔河黏性土与砂土导热系数试验研究

为探究青藏工程走廊带楚玛尔河地区冻融土导热系数的基本规律,采用瞬态平面热源法测试了148个冻土试样和88个融土试样导热系数。对楚玛尔河地区黏性土和砂土导热系数的总体特征及影响因素进行分析;对黏性土、砂土导热系数与干密度和含水率之间进行二元回归方程拟合,并分别建立黏性土、砂土RBF神经网络预测模型。结果表明:楚玛尔河黏性土导热系数分布较为集中,砂土导热系数离散度高,分布范围较广;二元回归方程对黏性土、砂土导热系数平均拟合优度较低;与二元回归方程相比,以干密度和含水率作为输入因子所建立的楚玛尔河黏性土、砂土导热系数RBF神经网络预测模型具有更高的精确度。研究成果可有效预测青藏工程走廊带土体导热系数,对冻土温度场计算具有重要指导意义。