南极冰下基岩钻探工程技术是研究极地地质科学的重要方向之一。通过解决南极冰下基岩岩心获取工程的技术问题,可为深入探究南极冰下地质体的物质成分、岩石组成及性质等基础地质学问题提供样本。由于南极大陆被平均几千米厚的冰盖覆盖,因此,对冰下地质体的物质成分和岩石组成等了解十分困难,详细资料更加缺乏。为此,本文介绍了南极冰下基岩钻探概况,分别从南极冰下基岩钻探装备及相关工艺方法进行综述分析,从中探寻能够实现在南极内陆快速钻穿冰层,获取更长的冰下基岩岩心的南极冰下基岩钻探装备。结果表明:(1)空气/钻井液反循环技术、连续管技术和热水钻技术是冰层快速钻进的重要发展方向之一;(2)提钻取心技术、绳索取心技术和钻井液反循环连续取心技术将是未来南极冰下基岩取心钻探的重要方向之一。本文还基于电缆悬吊式电动机械钻及岩心回转钻机,提出了多工艺融合的冰下基岩快速钻探技术,并对未来南极冰下基岩多工艺钻探装备及配套工艺技术具体研究方向进行探讨,指出南极冰下多工艺钻探技术在未来冰下基岩钻探有着极大的发展潜力,是未来获取更长冰下基岩岩心的必经之途。
水生态环境是整个生态文明建设中必不可少的一部分，水资源对人类的发展也是至关重要的，如今有越来越多的学者对中国很多地区的水生态环境现状和保护对策进行了研究，也给出了很多对策方案。在此基础上，文章对西藏自治区水生态环境现状、问题及发展概述进行了适当研究。分别从西藏自治区地表水、冰川水、地下水、水污染处理现状、水质标准、西藏水生态环境存在的问题、相应的保护对策以及西藏水生态环境的发展期望几个大方面来讨论。希望能对西藏水生态环境建设有一定的帮助，从而有利于西藏的全面性发展。
冻土地下水系统不仅在寒区水文循环中扮演着重要的角色,同时也在寒区水文过程和地表过程及其科学研究中起到了集蓄、融冻和泄流等至关重要的作用。近几十年随着全球气候变暖及人类活动(寒区工程量)的增加,冻土退化趋势显著,这一过程改变了寒区的水文地质条件,导致地下水动态特征发生显著变化,从而引起一系列的生态环境变化。近些年,诸多学者通过构建水热耦合模型来研究冻土地下水的运动机理、分布状况和季节动态,促进了寒区地下水理论知识的发展,推动了寒区水文地质知识体系的进步。本文主要针对目前我国多年冻土区地下水的研究现状进行了分析、整理、归纳,为进一步研究气候变化下地下水系统的发展与演变,以及对生态环境的影响提供参考依据。
高温冻土通常描述的就是温度比较高的冻土,又叫做相变区冻土。高温冻土中因为温度的剧烈变化,冻土当中的存在的冰和水的比例对于剧烈变化的温度比较敏感。所以高温冻土物理力学的特性开始变得波动,很容易在温度变化的区间以内发生一些改变。纵观目前国内外关于高温冻土物理力学特性的文章和资料,我将把高温冻土的定义作为本文的切入点,分析高温冻土物理力学的几种特性。对于高温冻土的研究,对于目前各项工程有深远意义,研究高温冻土的特性能够帮助解决特殊地区的建设工程难题。
本文通过对文献资料参阅,从三个方面总结了学者们对冻土性质的研究情况:一是学者们主要通过冻土的三轴剪切试验,研究了冻土在静荷载下的各物理力学参数与温度、含水率、围压、剪切速率以及冻融循环次数的关系;二是针对公路、铁路路基进行冻土动荷载下的性质研究,得到了动应力动应变变形规律以及残余应变与温度的关系;三是研究者们结合宏观与微观,通过分析土体内部颗粒接触关系、连接形式以及颗粒状态来研究冻土强度变化机理。文章可以帮助读者了解冻土的性质和目前的研究结果。
首先对季节性冻土区公路路基的冻害破坏形式进行了介绍,并对已有公路路基冻害防治措施的现状进行分析,根据现状提出一些需要解决的问题以及建议,希望能对季节性冻土区公路路基的冻害以及防治提供一些新的思路。
在国内外油气管道建设中,部分管道要穿越冻土区,对管道保温技术提出了更高的要求。国内在这方面的研究工作与国外相比,存在较大差距。文章以漠河-大庆段原油管道为例,介绍了国内保温管道预制和补口技术;以阿拉斯加原油管道为例,介绍了国外架空和埋地管道保温技术;从保温材料和生产线、保温热力学分析和软件开发等方面介绍了国外保温技术的新进展;最后着重分析了管道补口施工过程中存在的问题,提出了改进建议。
本文简述了冻土动力学的发展现状及研究进展。分析了冻土的动弹性模量及测试方法,冻土强度和破坏试验的研究,对冻土动力学研究方向进行展望。
中国作为世界第三大冻土国家,拥有可观的天然气水合物前景,目前已知中国冻土带主要分布在青藏高原和东北漠河盆地两大区域,同时零星分布于西部各高原地区。中国于2002年开始对陆域冻土带进行了试探性勘查研究,并于2008年底在青藏高原祁连山脉木里地区永久冻土带钻获了天然气水合物的实物样品。研究至今,国家已先后在祁连山地区、风火山—乌丽地区和东北漠河盆地等地区开展了水合物的勘探研究。随着中国对冻土区天然气水合物研究的提速,对于当前水合物的勘探开发开采技术也提出了新的挑战。另外,当前许多水合物有利远景区由于气候环境恶劣,工作条件有限,使得该区域的研究依旧很缓慢,这些都构成了目前中国对冻土区水合物研究的困难,同时也为未来的水合物研究提供了发展方向。
以兰新铁路为背景,重点对兰新铁路冻害进行研究。以兰新铁路冻害对线路运营影响为出发点,论述兰新铁路冻害现状及特点;采用现场调查、试验等方法,对兰新铁路典型冻害段冻害现象进行分析,将冻害类型进行分类;并以道床及路基基床为重点,从土质、水分和温度方面分析兰新铁路路基冻害的成因及冻害机理,为冻害整治提供依据。
