为应对高海拔复杂地形下的公路设计挑战,以滇西北高海拔高速公路项目为例,在高海拔、山岭区、长纵坡的情况下,考虑路线设计合规性、路线设计水平提升、工程造价合理控制等项目实际需求,通过项目工可与初步设计方案关键指标对比、规范运用、沿线积雪冰冻线调查等方法,对项目连续长纵坡方案进行论证,并针对高海拔车辆动力性能衰减、连续纵坡安全阈值模糊、阴坡积雪冰冻灾害突出等核心问题,提出分级降坡设计与气候敏感性选线方法,以期为同类项目提供参考。
从工程应用角度出发,基于安全、合理、便捷的原则,探讨高海拔地区冻土深度的估算方法。通过对比现有多种方法,在一种基于气温的经验公式的基础上,提出了考虑海拔气温修正的冻土深度估算方法。算例表明计算结果精度较高,但也可能与土壤性质较为相似有关。为缺乏实测参考的高海拔地区冻土深度取值提供了一种简便的估算方法,当最大冻土深度对工程有重大影响时,建议可在估算结果的基础上适当增加。
为揭示露天矿山冻土层在爆破荷载冲击下的破断规律,阐明冻土层爆破大块产生的原因,通过室内力学试验分析冻土的抗拉强度和抗压强度与温度间的动态关系,结合悬臂梁力学理论,建立爆炸荷载作用下冻土层破断简化悬臂梁模型,得到冻土层破断长度的理论计算公式,提出深、浅孔组合爆破技术,在甲玛铜矿开展实际应用。研究结果和现场应用表明:冻土的抗拉强度和抗压强度均随温度的降低而升高;在爆破过程中冻土层与下方岩层产生分离,冻土层形成悬臂梁结构,冻土层在悬臂梁结构的最大弯矩处断裂,随着土体温度持续降低,冻土层破断长度逐渐增大。成功在西藏甲玛矿区应用,将冻土层大块率控制在4%以内,有效减少了冻土层大块的产生。
海拔是影响地衣物种分布的主要因素之一。文中以地衣的盖度为指标计算天山一号冰川6个不同海拔梯度岩面生地衣的多样性和相似性指数,同时分析了生长型与海拔间的关系。采用主成分分析和相关分析探讨了海拔对岩面生地衣多样性的确定影响。结果显示:分布在天山一号冰川的岩面生地衣共有89种,隶属于15科31属。岩面生地衣物种多样性先随着海拔梯度增加而增高,到了3700m高海拔后开始逐渐下降。地衣的生长型主要由壳状、鳞片状地衣为主的微小型地衣组成,叶状生长型3300m以上的地区均占一定比例;3600m以上的样点缺少枝状生长型,充分体现了岩面生地衣对高山极端环境的适应特征。研究结果阐明了天山一号冰川岩面生地衣的多样性及其分布特征,将可作为该地区进一步研究地衣物种多样性及长期环境监测的基础数据。
冰冻会造成高寒高海拔地区农牧民取水用水困难。针对西藏农村供水工程防冻保暖存在的问题,通过实地调研、相关资料收集以及入户座谈等方式,调查了西藏高寒高海拔地区农村供水工程施工的特殊性,分析了农村供水工程冻害的原因,总结了各地采取的主要应对措施,具有较强的实用价值,为高寒高海拔地区农村供水工程建设管理提供重要参考。
露天矿高台阶爆破普遍存在大块率高的现象,在地处西藏高寒高海拔地区的玉龙铜矿,受冻融循环等因素影响,表层大块率高的情况尤为明显。结合玉龙铜矿地质条件、环境因素及爆破作业实施效果,从孔距、排距、装药结构等方面分析与调整,进行爆破参数优化。经过多次调整与试验,表层大块率高的情况有明显改善,表层大块率控制在3%以内,取得了较好的效果。
为了验证西藏普兰地区冰川作用对地形演化的影响,选取纳木那尼峰、喜马拉雅山和冈底斯山3个区域,利用数字高程模型(DEM)数据和遥感影像,对现代冰川与末次冰盛期(LGM)古冰川平衡线高度(ELA)、冰川作用区坡度与高程的关系以及冰川分布的高程频谱进行计算和分析。结果显示,研究区内冰川剥蚀作用显著、坡度降低最明显的地带位于LGM古冰川平衡线附近,并在一定程度上限制山脉的高度。根据冰川地貌特征参数和前人研究结果,认为气候是影响冰锯作用的主要因素。冰期时,研究区内西风急流南移,风速增强,降水量增多,为冰川发育创造良好条件,冰锯作用也增强。对于构造抬升强烈的山脉(如纳木那尼峰),虽然冰锯作用得到加强,但是构造抬升增加的山脉高度不会完全被冰锯作用抵消。
在海拔超过5000 m的超高海拔冻土区建设光伏电站时,电站易受冻融、缺氧、气候恶劣等不利因素的影响,因此在进行光伏支架微孔灌注桩基础施工时,不能完全照搬低海拔地区的施工方法,而应充分考虑项目所在地的水文地质条件、气候条件、环境因素等的影响。以西藏自治区双湖县的可再生能源局域网光伏电站为例,对超高海拔冻土区光伏支架微孔灌注桩基础的施工工艺和施工方法进行了探究,总结出了一套简便实用的施工方法,以期为同类工程施工提供参考。
高海拔花岗岩区裸露基岩丘与多成因沉积物盆垄显示地质条件变化较大,给高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)工程建设带来挑战.地质调查和物探相结合,对场区大范围勘察以求规划避让断层,中心区WCDA小范围精细探测以刻画基岩顶面起伏变化,便于地基设计.采用音频大地电磁法(AMT)和高密度电法相结合,在场区和中心区布网探测.结果发现,在避开区域断层后,不同规模断层在场区依然存在,与区域断裂构造NNE走向和节理走向不完全一致,影响到局部坳陷盆地规模走向和沉积物分布.场区基岩埋深20~60 m,变化较大.受第四纪冰川和现代河流作用,堆积了厚达30 m冰碛物和60 m冲洪积物,分布在场区约4 km2范围内,而靠近较大规模断层破碎带的堆积物厚达100多米.分析结果被后期钻探验证,为工程规划设计提供了科技支撑.
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。