【目标】分析多年冻土区高速公路路基不同沉陷形态、行驶速度等因素对车辆乘员舒适性的影响,明确路基不同病害类型的分级控制标准。【方法】基于多年冻土区高速公路路表沉陷激光点云实测数据将不均匀沉陷细分为错台型沉陷、曲线型沉陷和拱起型变形,进一步采用CarSim仿真软件构建人-车-路耦合模型分析了不同类型沉陷对车辆加速度的影响规律。【结果】行车舒适性受行车速度、错台高度、曲线型沉陷深度、拱起的高度以及病害区纵向波长等因素的综合影响,其中错台病害对行车舒适性影响最大;同路况下,车身垂向加速度峰值随车速增加而增大;在曲线型沉陷与拱起病害中,行车舒适性与病害区纵向波长呈正相关,而与沉陷/拱起高度呈负相关;当纵向波长相同时,拱起病害应设定更严格的养护控制标准。【结论】应根据人体舒适性加速度阈值建立不同沉陷形态的分级控制标准,以有效指导沉陷处治和车辆限速管理。多年冻土区高等级公路不均匀沉陷发育路段全线限速应在80 km/h以下,病害严重路段限速60 km/h或更低;错台高度控制在1.5 cm以内;曲线型沉陷区纵向波长应大于7 m,沉陷深度控制在5 cm内;曲线型拱起区纵向波长应大于5 m,拱起高度控制在3...
藏区高原公路建设面临严峻的地质与气候挑战,特别是在冻土、湿陷性黄土等复杂土层中,路基沉降问题严重影响道路的长期稳定性与安全性。为解决这一问题,文章以藏区某高原公路工程为研究对象,系统分析了路基填筑技术和抗沉降措施的应用与效果。采取相关技术措施,有效控制了路基沉降,确保了路基的稳定性和公路的安全运行。研究表明,采用的技术方案能显著减缓路基沉降,提高路基的承载能力,为类似地区的公路建设提供了宝贵的经验和理论支持。
针对路基的季节冻土冻胀与多年冻土热融变形病害问题,研发基于多源热泵原理的主动温度控制技术。硬件方面,设计面向交通结构场景的异型热泵系统,构建热泵机组的热能转化、运行状态监测、过载过热保护、机电一体控制等各项功能的组件模块,提出传热强化的换热器类型及多源驱动方案。软件方面,构建路基热负荷预测模型、多源储量评估模型、热泵系统稳态热力计算模型、离网式光储供电系统设计模型、热泵系统动态运行控制模型。该技术应用于准池铁路、沈白高速铁路、河北省秦唐高速公路、青海省道S224公路等多条铁路、公路,路基温度控制效果良好。
青藏高原地区独特的地理环境和气候特征给长输管道施工带来了巨大挑战。笔者结合青藏高原地形和环境的特点,从材料控制、焊接控制、安装过程控制等方面探讨长输管道施工质量控制要求;重点分析穿越冻土层、沼泽等特殊地质条件下的管道施工要点,以及管道防腐处理和施工安全等关键环节的控制要求。提出加强施工前准备、严格执行规范标准、强化质量意识和责任意识、加强技术创新和培训等提高长输管道施工质量的具体措施,为青藏高原长输管道施工质量提供保障。
冰力学性质的研究在冻土工程、冰工程中都占据极其重要的地位,冰中未冻水含量的变化会导致冰整体性质随之改变。目前,在微观分子尺度上针对冰中未冻水含量控制因素方面的研究尚不充分。本研究通过分子动力学方法模拟了5种温度、3种应变速率、4种晶粒尺寸、3种升温速率下单晶冰与多晶冰的单轴拉伸与压缩试验,研究了不同影响因素下冰晶体力学性质及内部的微观结构变化,揭示了分子尺度上未冻水在冰晶体变形过程中的产生过程与变化规律,以及未冻水比例对冰晶体力学性质影响的内在机理。模拟结果显示,单晶冰力学性质与未冻水比例间的关系不显著,与冰晶体六元环结构的破损程度直接相关。此外,力学性质受温度、应变量、应变速率等多因素影响,且在拉伸和压缩过程中单晶冰均表现出明显脆性破坏,其强度随温度降低和应变速率加快而增强。相比之下,多晶冰力学性质与未冻水比例变化密切相关,且未冻水比例主要受温度、晶粒大小及其界面状态控制。而且,多晶冰对温度和应变速率更敏感,说明晶界处的结构变化对其力学性能起重要作用。与弹性变形不同,晶界滑移、晶粒旋转、非晶化和再结晶等过程主导多晶冰的塑性变形。
以高寒地区冻融混凝土配合比设计及施工控制研究为例。对高寒地区冻融混凝土配合比及施工控制方法进行分析与讨论的基础上,以西藏A项目施工为例,结合案例论述高寒地区动容混凝土配合比设计及施工控制的具体方法。
锥柱基础形式以其明显的抗冻拔优点,被广泛应用于高原冻土区的输电线路基础建设。玻璃钢模板抗冻技术则是对锥柱基础抗冻能力的进一步完善。简述冻土区采用锥柱基础的特点和施工工艺;从输电线路路径的复测、冻土区基坑的开挖与回填、玻璃钢模板的安装和低温下混凝土的浇筑等方面,重点阐明了高原冻土区锥柱基础施工中的质量控制要点;归纳总结了冻土区锥柱基础的质量验收及评定标准。
文中分析了我国季节冻土区高铁路基冻胀机理及规律,现有高铁路基冻胀危害以及防冻害措施,并提出未来研究面临的主要问题。
严寒地区路基等基础施工常年受永久冻土的困扰,如何降低施工中对永久冻土层的影响和破坏,保护永久冻土层的长期稳定,减少病害,保证使用安全一直以来,是世界性的技术难题。本文依托内蒙古呼伦贝尔高寒地区公路路基过程,采用保温换填施工的实践与探索,总结了永久冻土区保温施工的控制技术要点。
高海拔冻土地区环境特殊,地形地貌复杂多用,具有早晚温差大、年均气温较低、日照辐射大、多年冻土等特点。总体而言在高海拔冻土地区进行沥青路面施工难度很大,而且容易出现质量问题。鉴于此,本文将对沥青路面主要的病害类型及其成因进行分析,然后就如何预防和控制沥青路面质量缺陷谈几点看法。