基于现场调研，总结分析了多年冻土区路基沉陷、波浪变形、路基纵向裂缝及边坡破坏等典型病害的产生原因；结合片块石路基结构，分析了该种路基的降温机理；从冻土类型、路基填料、路基设计与施工等方面分析了影响片块石路基整体稳定性及降温效果的因素；在此基础上，从施工准备、地基基底处理、片块石层的填筑与压实等方面研究其施工工艺。
高速公路的建设,不仅能够为人们的出行提供便利条件,而且加快了区域间的经济交流,是拉动当地经济水平提升的关键。尤其是在城市化进程当中,高速公路的数量与规模不断扩增,对于路基修筑的质量也提出了更高要求,这是保障人们出行安全的关键。东北多年冻土地区中的工程建设存在一定的难度,其气候条件、地质状况等都存在特殊性,如果按照常规修筑方式将难以保障工程项目的顺利完成。本文将对东北多年冻土地区的基本特点进行分析,探索东北多年冻土地区高速公路路基修筑技术与对策。
基于青海省共和—玉树(共玉)高速公路修筑初期的地温监测资料,对3种典型冻土路基措施,即保温路基、块石路基和通风管路基下部浅层(0～4 m)地温、深层(4 m以下)地温以及多年冻土人为上限变化情况进行对比分析,研究路基修筑初期下伏多年冻土的变化过程,并且对各种路基技术措施的效果进行比较。监测结果表明,对浅层地温,保温路基左右路肩处一定深度有降温,块石路基仅在右路肩有降温,通风管路基左右路基及中心孔均有较大范围的降温,3种措施均面临不同程度的阴阳坡热不对称问题,以保温路基最为显著;深层地温均有升高的趋势,相同深度下保温路基升温幅度最大,块石路基次之,通风管路基最小;多年冻土人为上限均有显著抬升,并有继续抬升的趋势。初步监测结果显示了保护多年冻土措施的3种路基结构均具有一定的效果,由于道路修筑时间较短,冻土路基的长期效果还需要进一步的监测分析。
面对我国多年冻土区高速公路建设规划和需求,文章从路基传热过程、主要影响因素,以及工程措施降温效能等方面对多年冻土区高速公路建设所面临问题进行了分析.研究发现:与青藏铁路和青藏普通公路相比,多年冻土区高速公路修筑后,路基吸热强度将成倍提高、更多的热量将向路基中心部位聚集且难以扩散,导致冻土退化速率和范围的增加.现有保护冻土的典型工程措施在高速公路条件下的应用均存在降温效能不足、整体和均匀降温困难,以及易导致纵向裂缝、不均匀沉降等工程病害问题,而通过采用分离式修筑或通过有针对性的新型工程措施的有效研发是解决这些问题的关键途径.
从大小兴安岭地区多年冻土状态、类型等方面探讨东北地区多年冻土的工程性质,从工程勘测和施工方面总结工程措施,提出多年冻土地区高速公路路基修筑技术和对策。
青藏公路由北向南纵贯青藏高原腹地,昆仑山唐古拉山间平均海拔4500m以上,在公路沿线700多千米范围内广泛分布有全球独一无二的以高海拔高温为主要特征的多年冻土.高原气候变化无常,一日间可经历四季,遭遇雨、雪、冰雹;公路沿线环境恶劣,年平均气温-2℃-7℃,空气中含氧量不足海平面的50%,太阳辐射量平均高达3600kJ/m2.多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱是高原环境的基本特征.在当今全球气候升温大背景下,高原下伏多年冻土响应进程加快,近20年间冻土平均升温0.2～0.3℃,岛状多年冻土加速消失,高温多年冻土加剧退化,低温多年冻土升温明显,并由此导致冻土区公路工程病害不断发生发展.青藏公路历经50年建设和34年连续科研,通车50年来,历经数次整治改建,并开展长达30多年的连续跟踪观测研究,其作为中国高原冻土区大规模工程建设的开山之作,无疑也成为中国冻土工程研究最大的试验工程.2002年交通部在西部交通建设科技项目中安排开展《多年冻土地区公路修筑成套技术研究》,积极迎对全球气候升温变暖对多年冻土区工程影响的挑战,从冻土工程理论、勘察设计方法、工程稳定措施、冻土工程病害预防...
总结分析了多年冻土的国内外研究现状,通过对青藏高原西部的新藏公路、腹部的青藏公路、东部的青康公路及小兴安岭地区的黑北公路的4个观测场、5个观测站、100多个观测断面和1处桥梁桩基实验场30多年的观测研究,取得了各时期的观测数据200多万组。从冻土工程理论、勘察设计方法、工程稳定措施、冻土工程病害预防养护与工程寿命保障,到高寒缺氧恶劣环境下的生态环境保护与筑养路职工生命健康关怀等方面,对所取得的数据开展了系统研究,创新、集成了针对中国实际的多年冻土地区公路修筑成套技术,推动了中国冻土工程领域的技术进步,进一步提升了中国公路冻土工程研究的世界领先水平。
通过大量的研究课题实例，回顾了高原多年冻土地区公路修筑技术研究的各个历史阶段，综述了公路修筑技术的研究内容和成果．高含冰量冻土分布规律及工程地质研究、冻土路基设计与冻土路基变形规律研究及保持冻土路基稳定性的路基设计原则和工程措施研究、路面修筑技术研究、桥涵基础研究等．随着高原多年冻土地区公路路面等级的提高和路面使用时间的延续及人为因素的不良影响，高原多年冻土地区的公路路基、路面和桥涵等出现了一些新的病害．为使青藏公路成为高原多年冻土地区可持续发展工程，通过研究历史及公路出现的新病害，展望今后应开展的研究项目．