变电站接地系统是保证电网安全运行及站内电力设备安全的重要设施,其土壤电阻率的季节性变化将对运行人员安全、站内设备的耐受能力等方面带来一定的威胁。因此,本文针对季节性冻土地区接地系统的安全性展开研究,对确保冬季中的变电站安全运行具有关键的意义。本文通过电力接地系统分析软件CDEGS结合MATLAB编程对存在季节性冻土的北方某110kV变电站接地网的安全性进行了分析与研究,计算了土壤冻结形成的高电阻率地区在发生短路故障后的地网的工频接地电阻、二次电缆芯皮电位差以及跨步、接触电压等安全参数的变化规律,旨在明确处于冰冻土壤中的变电站接地系统安全性及其改进优化方案。

在寒冷的冻土地区，施工季节的气温仍然较低，有些地方甚至在夜间会达到0℃以下，这导致实际施工条件与室内的预期标准相差很大，因此，水泥稳定砂砾桩设计方法与传统的设计方法有许多不同之处。基于此，论文根据现场条件从原材料选定、无侧限抗压强度试验、试验配合比、生产配合比及制作注意事项5个方面，详细介绍了冻土地区路面水泥稳定砂砾桩配合比的设计过程。

该文以“一带一路”国家重要项目西藏羊大公路改建工程为依托，研究高原冻土地区涵洞冻融力学特性，采用Midas GTS NX有限元软件建立钢波纹管涵洞与水下防冻钢筋混凝土管涵4种工况下力学模型，通过设置土层温度变化函数，分析两种高原地区常用涵洞管道材料在经历冻融循环前后土层内力变化，管涵等结构层内力、位移变化以及铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅内力变化规律。研究结果表明：在经历冻融循环后两种材质管涵塑性区均增加，但是采用水下防冻钢筋混凝土管具有更好的协调变形能力；钢波纹管涵经过冻融循环后中点与两端主应力、剪应力变化率、不同路基边坡测点位移量均比水下防冻钢筋混凝土管涵小，更适宜在高原寒区使用；铺设双向HDPE高密度聚乙烯土工格栅后可以有效降低路面结构层不均匀变形；将建模理论计算值和施工现场检测数据进行比较分析，验证了该文方法的正确性。

随着季节的更换以及温度的改变，在季节性冻土地区易出现土的冻结和融化现象，从而造成地基土不均匀的胀缩，随之导致路基的不均匀变形，这直接影响到路面行车的安全性。潍坊地区属于轻冻区，通过分析季节性冻土病害的影响因素，阐释水热迁移模型，以潍坊某高速试验段设计道路为研究对象，通过FLAC 3D软件进行数值模拟，分别分析换填1.0m、换填1.5m、换填2.0m三种情况下对道路温度场、变形场、应力场的影响。结果表明：换填深度2.0m和换填深度1.5m对道路结构温度值几乎相同，从保温效果考虑和工程费用方面考虑，换填深度为1.5m最优；随着换填厚度的增大，竖向变形值随之减小，换填深度为2.0m时最小；而拉应力的范围和程度也减小并向右侧偏移。文章为季节性冰冻地区路基变形研究提供了一定参考。

在冻土地区，土壤电阻率容易出现变化，直接影响接地电阻的大小。为此需采取必要的措施，降低冻土地区的接地电阻。同时对输电铁塔接地电阻进行监测及测量，是监测冻土地区输电铁塔运行状态的关键手段，能保障输电铁塔运行安全稳定的重要措施。为了更好地提高输电铁塔接地电阻测量的效率及准确度，介绍了输电铁塔接地电阻变频测量技术，并开发了变频测量装置。应用结果表明该变频测量装置能提高输电铁塔接地电阻测量的便利性，更好地实现对输电铁塔接地电阻的在线监测。

冻土层季节性冻融过程会对地下水的渗流量、渗流方向和速度产生重要影响，进而导致冻土地区具有独特的地下水运移理论和机制。为了研究五九煤田胜利煤矿冻土地区矿井涌水来源及补给特征，采用水化学分析及13C、14C、18O、D 4种环境同位素相结合的方法，分析矿井水的水化学特征及同位素分布特征，明确矿井涌水来源。通过对7组水样的试验研究发现：第四系水、第四系永冻层消融水、矿井水、基岩水均起源于大气降水，地表水、第四系水接受大气降水补给较快，基岩裂隙水、第四系永冻层消融水接受浅层第四系水的微量补给；采空区内黄铁矿氧化量较大，存在溶解少量瓦斯中CO2的可能性，导致采空区积水中13C富集；矿井水中地表水和第四系水入渗量较小，表明第四系永冻层隔水性能良好。研究结果与实际情况相符，不仅为胜利矿水害防治提供依据，还为冻土地区类似矿井水源判别提供借鉴。

为研究川藏季节性冻土地区冬季隧间路段沥青路面温度场变化规律，基于康定地区的现场温度观测数据，利用有限元仿真软件对隧间钢桥段和路基段进行了温度场分析。分析结果表明，隧间钢桥段和路基段路面结构温度分布特征有所差异；增大风速与考虑太阳辐射均使路面温度场变化幅度变大，风速从0.0 m/s升高到2.0 m/s，钢桥段和路基段路表最低温度分别下降了2.40℃和2.29℃，但温度变化速率随风速的增大而逐渐减小；受日照时间越长，温度振幅越大，但路基段温度受太阳辐射的影响程度明显大于钢桥段；不考虑风速和太阳辐射条件下，在h=0 cm处钢桥段比路基段最低温度小0.44℃，因此在冬季更易发生结冰现象。相关研究结论为类似工程提供了参考。

为解决我国冻土地区骨干渠道衬砌冻胀破坏问题，文章通过对比渠道衬砌下不同厚度聚苯乙烯板对冻胀破坏的影响，对防冻胀研究中各项指标变化进行研究。通过对不同处理条件进行对比分析，结果表明，聚苯乙烯保温板对冻土地区骨干渠道，起到了很好的保温防冻胀作用。不同厚度聚苯乙烯保温板总保温效果达到了245%以上，含水率在19%以上，冻胀量变化范围10.8～37.3mm。研究为冻土地区骨干渠道衬砌防冻胀技术研究提供了数据支持和指导方向。

根据季节性冻土地区接触网基础冻害情况以及沙漠地区接触网基础施工的实际难题，分别提出了适用于季节性冻土地区冻胀土地段的双层预制钢筋混凝土护壁挖孔灌注桩基础，以及适用于沙漠地区施工的单层预制混凝土护壁灌注桩基础，为电气化铁路接触网基础设计及施工提供借鉴。

为研究冻土地区桩基的施工技术，结合工程实例，通过研究混凝土水化热对桩周土的影响及低温混凝土凝结时间影响因素，研究结果表明：混凝土入模温度及水泥水化热的影响主要体现在桩基本身及附近土体；在低温环境中随着环境温度越低，混凝土的初凝及终凝时间越长；随着减水剂掺量的增加，混凝土的初凝及终凝时间越长；随着早强剂掺量的增加，混凝土的初凝及终凝时间有所缩短；有矿物掺合料情况下的混凝土初凝及终凝时间也有所缩短。