以聚醚多元醇和多异氰酸酯作为原料，以玻璃微珠作为增强相，采用连续生产工艺制备聚氨酯/玻璃微珠复合材料，并分析聚氨酯/玻璃微珠复合材料的力学性能和导热性能。结果表明：3号样品具有较低的导热系数0.021 W/（m·K），在保温性能测试中，仅需35 min达到标准温度，表现较好的保温性能。3号样品的拉伸强度和压缩强度较好，分别为258 kPa和412 kPa，均满足相关标准规定。此外，3号样品的渗透性和吸水率分别为4.6 mm和2.81%，且在50次冻融试验下压缩强度仅下降4.21%，表现较好的低温耐久性。因此，制备的聚氨酯新型保温层材料可以有效用于预防岛状冻土。

本文从聚氨酯板材的力学性能角度出发,通过模拟实验和理论分析等方法考察了冻土路基采用的硬质聚氨酯泡沫板的抗压性能,分析了模拟施工阶段样品在连续施压状态下的变形量和模拟工后运营阶段样品的动载荷疲劳变形量及变形量与材料压缩应力-应变曲线之间的关系。结果表明:在模拟施工阶段,材料施压卸载后的累计变形量≤6. 3%,在模拟工后运营阶段,加载100万次后,材料的累积形变≤3. 0%,具有较好的抗压性能。

聚氨酯保温材料在强度、隔热、抗冻等方面的性能均优于聚苯乙烯,但目前在路基保温领域应用较少。以聚酯多元醇、聚异氰酸酯为主要成分,并添加少量助剂,采用连续生产法制备了聚氨酯保温板,利用电子万能试验机、导热系数测定仪对聚氨酯保温板的力学性能、隔热保温性能进行了测试,研究了聚氨酯保温板在耐冻融试验过程中的性能变化趋势。结果表明:相比于其他类型的保温材料,聚氨酯保温板的导热系数小,具有更好的憎水性,在隔热保温、防水、耐冻融方面有着明显的优势,能满足冻土地区保温隔热路基工程应用保温材料的要求,在路基保温领域有很好的应用前景。

为解决高原冻土环境下巷道高冒区施工难度大的问题,通过现场实测及TSP200超前地质预报技术,分析掘进工作面前方围岩和水文地质情况,针对高原冻土环境下低温、低压、机械降效对夯管帷幕施工的影响,提出了采用超前大管棚帷幕注浆支护方案,并选择TT350型夯管锤进行夯管帷幕施工。结果表明:在高原冻土环境下井巷高冒区采用夯管帷幕注浆支护施工工艺,解决了低温、低压、机械降效等因素的制约,20 d完成了单根长度达30 m的夯管帷幕施工,较大幅度提高了施工效率。

初步分析了214国道多年冻土段使用聚氨酯板保温措施的工作效果,实践证明聚氨酯板保温的效果较好,能够有效降低冻土温度、提升冻土上限;保温路基通过大幅度减小保温板下的土体温度年较差也可以提高冻土上限,减缓冻土退化速率。