青藏铁路作为国家重要战略通道和西藏经济发展的关键支撑,在其建设中广泛采用了以桥代路的冻土保护措施。然而,随着全球气候变暖和人类工程活动增加,多年冻土区路桥过渡段出现了大量工程病害,如路基沉降、桥梁结构变形等。本文结合以往研究资料,从病害类型、病害成因、现有处置措施、面临问题分析四个方面,对路桥过渡段工程病害的研究现状进行梳理和总结,结合青藏铁路路桥过渡段病害一体化处置技术试验示范工程的最新观测结果,提出未来工程病害处置方向和建议。桥体结构热源作用诱发的非均匀冻土退化是路桥过渡段差异沉降的主要原因,而桥梁结构变形一方面由冻土地基承载力下降引起,另一方面则主要受到了桥台背后填土的季节冻胀作用。随着青藏高原暖湿化持续加剧,未来青藏铁路多年冻土区路桥过渡段面临更高的病害发生风险,传统补强措施已不足以应对未来风险挑战。一体化处置技术对于路桥过渡段工程病害处置展现出了良好成效,在一年内实现了高温冻土向低温冻土的转变,同时实现稳定性的快速提升,该技术对于进一步提升青藏铁路工程质量和可持续发展具有现实意义。
冻土和地震是我国西部高寒高烈度地区桥梁工程建设中主要面临的两大挑战。冻土区线路工程广泛采用桩基础桥梁,土体冻结后会显著影响地震作用下桩-土动力相互作用过程,给桩基础桥梁抗震分析带来困难。首先系统总结和分析了冻土对桥梁结构地震响应的影响、桩-冻土相互作用效应及其计算模型等方面的研究现状,进而对相关成果进行了科学分析。研究表明:冻土的存在对桥梁结构地震反应的影响是显著的,桩基础桥梁抗震设计中不考虑冻土效应是不合理的。目前还存在的问题包括:冻土区桥梁结构地震反应的研究中,未充分考虑冻土效应;现有桩-土相互作用模型无法有效应用于冻土领域;地震作用下桩-冻土体系相互作用机理及其破坏特征不明确。在此基础上,提出了考虑冻土效应后桥梁桩-土动力相互作用为今后需要重点研究的方向。