藏北无人区海拔高气候恶劣，施工物资运输难度大，在进行地质调查钻探工程施工中发生冻土融冻坍塌、泥岩强造浆缩径、长孔段连续破碎涌水等多种复杂问题。针对钻探施工遇到的难点，优化了钻具组合、冲洗液体系、钻探器具，采用短行程干钻取心、重力加杆、跟管钻进、导流泄压等技术措施，解决部分施工中遇到的问题。在该地区钻探施工积累了一定经验，为该区域能源资源调查提供有效的地质资料和岩心实物资料。
对西藏某拟建公路地基的砾砂冻土开展了4种融冻环境状态下的大型直剪试验,分析了水平位移、竖直位移、体积的变化规律,获取了临界状态和峰值状态下的内摩擦角,探讨了抗剪强度与融冻循环的关系。研究结果表明:随着法向应力的升高,冻土试样的剪切变形行为逐渐由应变软化向应变硬化转换;总体上该砾砂土的温度越高,抗剪强度越低;对于临界状态内摩擦角,状态排序为:C1>C2>C3>C4,而对于峰值状态内摩擦角,状态排序为:C1>C3>C2>C4;在冬季对地基进行压实施工后,应及时保温以减小气候变化对地基温度的影响,并尽量避免在夏季高温时进行地基上部路堤填筑。
祁连山冻土分布广泛,近年来气候变暖与降水增加,由于反复的冻融作用,导致许多斜坡表层土体结构破坏严重,形成融冻泥流现象,本文通过对祁连山黑河流域油葫芦段冻土区融冻泥流的特征调查,结合区域地质环境特征,分析了融冻泥流的形成机理,并给定了防治措施及建议。
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。
为掌握多圈管冻结壁温度场形成及融化规律,进行了人工冻土多圈管冻融全过程模型试验研究。试验结果表明:冻结与融化过程中的土体温度快速变化速率相当;融化阶段,土体温度在相变点处需要保持一个相对稳定的长时间过程;融化过程中冻结壁温度沿径向方向整体呈规则的二次抛物曲线分布,冻结壁平均温度随时间变化的关系可以用幂函数来表示;在冻结91.7 h的前提下,得到冻结壁融冻时间比介于1.47～2.04之间。试验结果为井筒冻结设计、壁间注浆最佳时间选取提供了理论依据。
伴随中交第一公路工程局有限公司在东北地区建设市场的开发,首先要面对冻土这种地质地貌,如何解决冻土地区冻融冻胀问题是路基施工的难点和重点,结合实际,总结一些实际经验以供大家参考。
不同的冻结-融化条件将极大地影响土体的性质,分析了融冻过程中约束方式对冻土力学性质的影响.将试样分别装在乳胶套、有机玻璃模具和铜质模具中进行不同次数的融冻循环试验,然后对试样进行单轴压缩试验.结果表明:经历融冻循环后,装在乳胶套中试样的峰值应变小于20%,试样中间发生鼓胀,且出现明显裂纹,试样强度最低;装在有机玻璃模具中试样的峰值应变大于20%,试样两端被挤压,并出现裂纹,试样强度居中;装在铜质模具中试样的峰值应变在20%左右,试样中间发生鼓胀,但没有明显裂纹,试样强度最高.所有试样的强度随融冻循环次数的变化规律一致,初始冻结状态时的试样强度最高,经历第1次融冻循环后试样的强度大幅度降低,随着融冻循环次数的增加,试样强度继续降低,但降低幅度变小,经历多次融冻循环以后,土体强度又有增加的趋势.
哈尔滨市公路工程质量监督站负责黑河公路工程施工质量的监督,质量监督站首先要对冻土的地质地貌进行研究和勘探,其中解决冻土地区冻融冻胀问题是路基施工的难点和重点。作者结合工程实际,总结了一些实际经验以供大家参考。
通过多年冻土区大气温度与地温关系,得出季节冻结期和季节融化期地面温度,进一步确定季节冻结及季节融化深度。综合地面温度得出多年冻土厚度随时间变化的关系,将大气温度、地面温度、融冻层厚度及多年冻土厚度变化建立起与时间相关的联系方程。考虑大气温度变化分析桩土相互作用并建立桩土相互作用模型。综合联系方程、桩土分析模型及冻土地区建筑地基基础设计规范中的单桩竖向承载力公式,建立了联系大气温度、地面温度、季节融冻深度、多年冻土层厚度变化与桩基承载力的关系预报模型,为预测在设计使用年限内随着大气温度变化桩基的工作状况提供较为科学的依据。
青藏高原多年冻土区发育的两类低角度滑坡——融冻泥流和热融滑塌是冻融循环条件下特殊的斜坡失稳类型,在广大的非冻土地区一般很难见到这种低角度的滑坡类型。探讨了两类低角度滑坡灾害的形成机理,即质点迁移效应和滞水润滑效应。以摩尔-库仑强度准则为理论基础,应用所推导的沿坡面平行方向渗流条件下安全系数的统一形式,对青藏公路k3035里程热融滑塌体稳定性进行了分析评价,验证了活动层沿厚层地下冰面滑动的“滞水润滑效应”。从环境工程地质学的观点出发,针对热融滑塌这种可控的滑坡地质灾害,提出了基于保护冻土原则的具体的防治措施。