多年冻土区高速公路建设的主要问题是路基的稳定性。面对恶劣的环境条件和地表与大气之间强烈的热交换,有必要对多年冻土区拟建青藏高速公路的稳定性进行预测和评价。首先,分析影响路基稳定性的因素。然后,在此基础上建立路基稳定性评价方案。最后,利用该评价方案对不同地热调节措施条件下拟建青藏高速公路的稳定性进行预评价。结果表明,影响因素包括气候环境、冻土性质、工程条件和地质条件,其中工程条件和冻土性质是影响路基稳定的主要因素。在不同的地貌区域,拟建青藏高速公路的稳定性差异很大。现有地温调控措施的应用效果和对路基稳定性的贡献不同,采用地温调控措施不能完全克服各种因素对高速公路稳定性的影响,应根据路基所处的地貌环境采用不同的地温调控措施,以保证路基的稳定。

为了解决多年冻土区路基变形控制与稳定性问题,满足高海拔多年冻土区路基调控措施的选型需求,以青藏公路、国道214线共和至玉树公路、中科院北麓河高等级试验公路中已试验应用的一些典型路基调控措施为研究对象,采用实测数据分析、数值模拟等方法,将实体试验工程长时间序列监测数据反映的情形与数值模拟结果对照,并结合道路运营状态调查等技术手段对各类典型调控措施的长期作用效能进行验证,探讨其在高等级公路中的适应性。研究表明:隔热层工程措施、热棒工程措施、空心块护坡工程措施等基于温度调控的冻土路基变形调控措施,主要通过减少路基基底吸热、调控路基基底温度场的变化趋势与强度,实现对冻土路基变形进行调控,它们对路基自身结构安全与稳定性要求较高,长期作用效能没有达到设计预期,该类调控措施在路基变形调控应用中不宜单独使用,应注重与其他调控措施组合使用;块石路基、通风管路基、全断面通风路基等主要基于水、热同时调控的工程措施,它们通过减弱水的影响,对流换热增加基底冷储量,减少路基体水热影响作用明显,虽然也存在有些措施热效能不足、路基基底整体处于净吸热状态的问题,但其自身结构力学稳定性和水稳定性较好,综合使用效能经长期观...

基于冻土地区公路路基设计和施工的特点,分析了冻土地区公路路基病害形成原因。从冻土地区路基结构一般性设计原则出发,探讨了热棒路基、隔热层路基、通风管路基、片块石路基、遮阳板路基、宽幅通风路基等特殊路基处理方法的适应性与优缺点,并提出冻土地区特殊路基施工中的质量控制措施。

青藏公路建设实践表明,每一种冻土路基的调控措施,在实际应用当中都有其针对性和局限性,其设计方法也在不断进行优化与改进。因此,如何设计及选用合适的调控措施,是目前迫切需要解决的问题。文章在总结目前青藏公路所采用的较为成熟调控措施的基础上,引进了最新科研成果,对每一种调控措施的设计方法及适用性进行了系统的阐述。研究认为:在选用保护冻土路基调控措施时,应充分考虑地温分区、路基病害及建设要求等因素。

我国多年冻土地区的路基修筑技术及其相关研究走过了50年的历程。从多年冻土地区路基修筑技术的回顾出发,系统总结了多年冻土地区路基冻胀、融沉和纵向裂缝等主导病害的发育性状、分布规律和形成机理,就基于多年冻土稳定的路基设计理论和面向调控的路基稳定结构进行了深入探讨,最后提出了路基修筑技术未来的发展趋势。