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。

气候变暖及永久冻土退化将会增加冻土湿地的温室气体排放,但关于大兴安岭永久冻土区沼泽湿地温室气体通量及主控因子尚不明确。采用静态箱-气相色谱法,同步原位观测大兴安岭永久冻土区7种天然沼泽类型（草丛沼泽-C、灌丛沼泽-G、毛赤杨沼泽-M、白桦沼泽-B、落叶松苔草沼泽-LT、落叶松藓类沼泽-LX、落叶松泥炭藓沼泽-LN）土壤CO2、CH4和N2O通量及土壤温度、水位、化冻深度及土壤碳氮含量、碳氮比、pH值及含水量,揭示永久冻土区沼泽土壤温室气体通量及其主控因子。结果表明:1) 7种沼泽类型土壤CO2年均通量(125.12—163.33 mg m-2 h-1)相近;2) CH4年均通量(-0.007—0.400 mg m-2 h-1)呈草丛显著高于其他沼泽5.6—65.7倍（P<0.01）;3) N2O年均通量(1.52—37.90μg m-2 h<...

本文简述了全球变暖对全球、北极和大、小兴安岭地区生态系统和植物群落的影响。在全球变暖的大趋势下,对退化永久冻土作用的2种测定方法进行简介及探讨了今后面对全球变暖的现实,关于永久冻土研究的方向和趋势。

漠河盆地具有良好的天然气水合物成藏前景,了解盆地内冻土发育状况对评价水合物资源潜力和有利区优选十分重要。在东北漠河地区开展音频大地电磁测深(AMT)的剖面测量工作,目的之一是查明工区内冻土层埋深厚度以及空间分布。本文通过对东北漠河盆地北部冻土层电性特征的分析,依据冻土层的高阻特性进行了厚度识别和划分,勘探结果显示,漠河盆地北部冻土呈岛状分布,冻土分布特点为北厚南薄,西部薄,中东部厚,最大厚度为120 m,平均厚度40～80 m,反映了该区具有形成天然气水合物良好的冻土条件。

青藏高原多年冻土区分布在中纬度地带,天然气水合物赋存环境和基本特征既不同于海域水合物,也不同于极地冻土区水合物,缺少有效的勘探技术成为制约我国陆域天然气水合物资源调查与评价工作的主要技术瓶颈。在国家863计划、国土资源部行业科研专项和水合物国家专项共同支持下,开展了陆域冻土区天然气水合物勘查技术攻关,初步建成了陆域永久冻土区天然气水合物勘查的高精度地震勘探技术、音频大地电磁测深技术、超深探地雷达技术、地球化学勘查技术和综合地球物理测井技术;总结了冻土区天然气水合物地震学和电磁学识别标志,优选出了水合物地球化学勘查的有效指标,研发了水合物储层测井识别技术和储层参数评价技术;初步建立了冻土区天然气水合物物化探有效方法组合和物化探综合勘查模型;预测了水合物成藏有利区,提出的建议井位钻遇天然气水合物,方法有效性得到初步检验和应用。研究成果对推动陆域冻土区天然气水合物勘查技术进步、支撑我国冻土区天然气水合物资源评价与开发工作有重要意义。

调查发现,陆域永久冻土层及海域都存在着天然气水合物资源。我国2007年和2008年先后在南海海域及祁连山木里地区发现水合物实物样品。中国地质调查局于2010年开始实施冻土水合物试采技术研究及现场开采试验,2017年将在我国南海海域实施海洋水合物试采,相关准备工作正在进行中。本文介绍了陆域水合物试采进展及海洋水合物试采技术方案的构思。

俄罗斯冻土工程研究主要方向有冻土的性质、永冻层结构交互理论和预测、建筑技术的发展、冻土工程特殊结构的监测方法、冻土区工程设计的科学支持以及建设和运营。这些领域的进步为冻土地区的建筑和结构的理论、技术、方法和法规方面起到推动作用,并在全球气候变化条件下,为基础设施的稳定性提供了预测解决方案。

调查了在多年冻土区解冻识别过程中明显的电磁电阻率,得到了富冰地区一个新参数应用效果的实验结果。结果表明,该融冰丰富区域的电阻率和介电常数,可有效地划定联合账户。这个参数是根据模块测量数据和表面电波阻抗参数在10～1 000 kHz频率范围内测定的。549 kHz的结果表明,这种明显的电磁波电阻率解冻区域上方的异常为-97%和视电阻率的异常是-59%。在864 kHz的结果显示,这种明显的电磁电阻率的冰丘细胞核上面的异常率为74%时,表观电阻率的异常为32%。在分析过程中电阻率电磁增加,地下冰和冻土等富含冰的物体显著异常。

工程研究的主要目标是获得有关自然条件下季节融化层信息;找出下方道路路基冻土的组成和性质;研究堤岸基础土壤(解冻和冷冻)的热状况和识别配置技术以及融区的厚度;分析融区和道路变形之间的连接。阿穆尔公路的成岩基地研究采用了冻土地质工程监测手段。根据所获得的结果显示,多年冻土的自然技术动态区域概况已经形成。研究发现了永久冻土层的高含冰量和融区厚度的道路路堤高度,同时建立了底层土壤的组成和水含量的关系。相对于该地区的自然环境,指出了在自然条件下的全球区域气候变化中高含冰量冻土的大贯量。

青海省祁连山木里是中国陆上唯一通过钻探发现天然气水合物样品的地区。在木里天然气水合物赋存区开展了土壤油气化探的研究工作,采用了顶空气、酸解烃和蚀变碳酸盐3种烃类检测技术,其中顶空气和酸解烃方法在木里冻土带比较有效,而蚀变碳酸盐方法相对较差。顶空气法提取的游离烃和酸解烃法提取的吸附烃显示:木里天然气水合物赋存区土壤中烃类气体组分复杂,除了主要成分甲烷外,还含有少量乙烷、丙烷、丁烷和戊烷。烃类气体既有热解成因,又有生物成因;气体类型包括油型气、煤成气和生物气。根据甲烷衬度异常图,结合研究区地质资料和发现天然气水合物的钻井资料,认为工区中东部的甲烷高异常区断裂发育,应该是天然气水合物的有利赋存区。