多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
多年冻土退化导致路基融化夹层（SSLT）数量增加、范围扩大、埋深加剧，其含水量高、压缩性大、承载力低的特点，威胁多年冻土区基础设施安全运行。因此，开展融化夹层的处置研究工作，对寒区基础设施的维护和修复至关重要。为此，本文提出借鉴软土加固技术对其进行加固，采用亲水性聚氨酯（WPU）及改性水泥基地聚物材料（PUC）为固化剂，研究对SSLT的加固效果。结果表明，WPU固化SSLT试样呈弹性特征，压缩强度随WPU掺量增加而增大；当SSLT含水量分别为35%、40%和50%时，WPU最佳掺量分别为6%、10%和15%；冻融循环降低固化土无侧限抗压强度，冻融循环15次，掺入WPU和未掺入WPU固化土强度损失率分别为43.11%和49.38%；微观分析表明，PUC固化剂固化SSLT强度的增加，一部分是WPU充填、包裹、胶结土颗粒增加土体密实度，一部分来自水泥水化过程。本文为寒区老旧路基改造及提高其安全稳定运营提供一种新的解决思路。
为了建立多年冻土区露天煤矿软弱夹层强度与冻融循环的关系,获取相互之间的变化规律,借助三轴压缩试验对木里露天煤矿软弱夹层在增湿与冻融两条件下的冻融损伤进行了试验研究。结果表明:软弱夹层强度参数黏聚力、内摩擦角及弹性模量随含水率增加均降低且呈幂函数关系,泊松比与含水率呈类线性关系;强度参数随冻融循环次数增加总体仍呈明显下降趋势且呈指数函数关系。随着冻融次数和含水率的增加,软弱夹层的冻融损伤与耦合损伤因子均呈非线性递增趋势,冻融损伤在耦合损伤过程中起主导作用,尤其是当含水率达到13.87%之后,冻融损伤的主导作用愈加明显。
为了建立多年冻土区露天煤矿软弱夹层强度与冻融循环的关系,获取相互之间的变化规律,借助三轴压缩试验对木里露天煤矿软弱夹层在增湿与冻融两条件下的冻融损伤进行了试验研究。结果表明:软弱夹层强度参数黏聚力、内摩擦角及弹性模量随含水率增加均降低且呈幂函数关系,泊松比与含水率呈类线性关系;强度参数随冻融循环次数增加总体仍呈明显下降趋势且呈指数函数关系。随着冻融次数和含水率的增加,软弱夹层的冻融损伤与耦合损伤因子均呈非线性递增趋势,冻融损伤在耦合损伤过程中起主导作用,尤其是当含水率达到13.87%之后,冻融损伤的主导作用愈加明显。
为了建立多年冻土区露天煤矿软弱夹层强度与冻融循环的关系,获取相互之间的变化规律,借助三轴压缩试验对木里露天煤矿软弱夹层在增湿与冻融两条件下的冻融损伤进行了试验研究。结果表明:软弱夹层强度参数黏聚力、内摩擦角及弹性模量随含水率增加均降低且呈幂函数关系,泊松比与含水率呈类线性关系;强度参数随冻融循环次数增加总体仍呈明显下降趋势且呈指数函数关系。随着冻融次数和含水率的增加,软弱夹层的冻融损伤与耦合损伤因子均呈非线性递增趋势,冻融损伤在耦合损伤过程中起主导作用,尤其是当含水率达到13.87%之后,冻融损伤的主导作用愈加明显。
为了建立多年冻土区露天煤矿软弱夹层强度与冻融循环的关系,获取相互之间的变化规律,借助三轴压缩试验对木里露天煤矿软弱夹层在增湿与冻融两条件下的冻融损伤进行了试验研究。结果表明:软弱夹层强度参数黏聚力、内摩擦角及弹性模量随含水率增加均降低且呈幂函数关系,泊松比与含水率呈类线性关系;强度参数随冻融循环次数增加总体仍呈明显下降趋势且呈指数函数关系。随着冻融次数和含水率的增加,软弱夹层的冻融损伤与耦合损伤因子均呈非线性递增趋势,冻融损伤在耦合损伤过程中起主导作用,尤其是当含水率达到13.87%之后,冻融损伤的主导作用愈加明显。
为了建立多年冻土区露天煤矿软弱夹层强度与冻融循环的关系,获取相互之间的变化规律,借助三轴压缩试验对木里露天煤矿软弱夹层在增湿与冻融两条件下的冻融损伤进行了试验研究。结果表明:软弱夹层强度参数黏聚力、内摩擦角及弹性模量随含水率增加均降低且呈幂函数关系,泊松比与含水率呈类线性关系;强度参数随冻融循环次数增加总体仍呈明显下降趋势且呈指数函数关系。随着冻融次数和含水率的增加,软弱夹层的冻融损伤与耦合损伤因子均呈非线性递增趋势,冻融损伤在耦合损伤过程中起主导作用,尤其是当含水率达到13.87%之后,冻融损伤的主导作用愈加明显。
基于青藏铁路K1496+750监测断面含融化夹层路基长达10 a的地温监测数据,分析了在气候转暖及工程活动下天然场地及路基左右路肩下多年冻土热状态年变化过程、融化夹层的年变化过程及其对多年冻土热状态的影响。结果表明:监测断面天然场地、左右路肩下多年冻土上限逐年下降,热稳定性逐年降低;观测期内,左路肩下发育有融化夹层,融化夹层厚度在波动中呈增厚趋势,且其增厚主要是由多年冻土人为上限下降所致,而天然场地及右路肩下未发育融化夹层;多年冻土上限附近土体热积累显著,进而导致多年冻土上限逐年下降及其附近土体温度逐年升高,弱化了多年冻土的热稳定性;后期增加的块石护坡和热管两种具有"主动冷却"效能的工程补强措施很好的改善了路基的热稳定性,右路肩经工程补强措施后,多年冻土人为上限得到显著抬升,热稳定性得到显著改善,而左路肩由于融化夹层的存在,工程补强措施仅仅维持了当前多年冻土热状态,融化夹层的存在一定程度上弱化了工程补强措施所产生的冷却效能。
基于青藏铁路K1496+750监测断面含融化夹层路基长达10 a的地温监测数据,分析了在气候转暖及工程活动下天然场地及路基左右路肩下多年冻土热状态年变化过程、融化夹层的年变化过程及其对多年冻土热状态的影响。结果表明:监测断面天然场地、左右路肩下多年冻土上限逐年下降,热稳定性逐年降低;观测期内,左路肩下发育有融化夹层,融化夹层厚度在波动中呈增厚趋势,且其增厚主要是由多年冻土人为上限下降所致,而天然场地及右路肩下未发育融化夹层;多年冻土上限附近土体热积累显著,进而导致多年冻土上限逐年下降及其附近土体温度逐年升高,弱化了多年冻土的热稳定性;后期增加的块石护坡和热管两种具有"主动冷却"效能的工程补强措施很好的改善了路基的热稳定性,右路肩经工程补强措施后,多年冻土人为上限得到显著抬升,热稳定性得到显著改善,而左路肩由于融化夹层的存在,工程补强措施仅仅维持了当前多年冻土热状态,融化夹层的存在一定程度上弱化了工程补强措施所产生的冷却效能。