针对青藏高原多年冻土区的路线选线工作,结合青藏高速公路的勘察设计,分析了青藏高原的建设特点及各种控制因素对高速公路选线的影响,提出了青藏高原多年冻土区高速公路选线的基本原则,并结合实际工程进行了路线方案的选线研究。
季节性冻土的冻融变化是隧道产生冻害的主要原因,隧道温度场分布规律研究是季节性冻土区隧道冻害研究的技术基础。以运营的准池铁路杀虎口隧道为工程背景,通过建立数值模型对隧道温度场进行分析。研究结果表明:围岩温度场随外界气温的季节性变化而呈周期性变化,每年11月至来年3月份为冻结期,10月和4月为反复冻融期;每年相同时间的围岩冻结深度随年数的增加而逐渐增大,7～10年达到基本稳定期。
从施工角度描述了冻土区水力冲填的经验,分析了施工方法选择的主要方面(包括多年冻土施工方法-原理一和冻土活动的施工方法-原理二)。水力冲填厚度的变化对建成区冻土环境的影响已经呈现。基础工程的功能已被广泛认可。提出了全面的水文地质监测,以检测地基的土热和机械状态,对雅库茨克新发展区域的冻土产生了广泛而深远的影响。
研究目的:由于温度和水分的介入以及运营条件的诱发,使运营期间冻土路基工程状态的研究变得更为复杂。通过对运营初期多年冻土路基工程状态的现场调查和监测,从路基变形、地温变化、水热环境三个方面研究运营初期多年冻土区路基的工程状态,提出路基裂缝病害的解决措施,为铁路安全运营和养护工作服务。研究结论:(1)多年冻土区路基工程在运营初期,路基变形总体呈衰减趋势,已经趋于稳定。(2)路基大多数断面多年冻土上限上升和上限形态趋于稳定,地基冷储量增加,多年冻土上限上升是在降低土体温度的基础上实现的。(3)路基工程状态变化首先是地温场的变化改变了发生变形的土层位置和厚度,同时地温场的不对称造成变形差异,诱发裂缝发生,水热环境的变化导致裂缝发展。(4)采用热学不对称的路基结构,能减缓上限形态的不对称性,从而减小路基横向差异变形,抑制路基工程裂缝的发生和发展。
冻土环境问题是青藏铁路建设的 3个主要技术难题之一 ,结合青藏铁路建设的工程实践 ,论述了冻土环境问题对青藏铁路工程质量和未来安全运营的重要性 .认为应该结合工程实践 ,深入开展铁路工程和冻土环境相互影响的有关课题 ,为青藏铁路的安全运营提供技术理论支持 .