为解决寒区衬砌冻胀问题,依托新疆某水电站引水隧洞工程,建立冻结圈整体冻胀模型,分析衬砌冻结深度和冻胀应力的变化规律。结果表明：在长时间的低温环境下,孔隙水会在冻结过程中发生相变,导致围岩的冻结区域扩大,从而使冻结深度增加。在冻结作用影响下,围岩的位移发生了显著的增大,尤其是在拱腰和拱顶部位,位移幅度更为显著。其中水平位移增大了12.38倍,竖向位移增大了10.8倍,拱顶处的竖向位移增大了5.94倍,拱底处的竖向位移增大了2.11倍。隧洞断面围岩的最大和最小主应力均呈现出空间分布特征,隧洞围岩的应力分布发生了显著变化,拱底区域的应力变化也相对较大,而拱腰区域经历了最大的应力波动。同时结合相关工程经验,提出寒区引水隧洞衬砌冻胀特性冻胀防治措施,能够为寒区引水隧洞的建设和运营提供更加可靠的保障。
相比普通公路、铁路工程，机场跑道具有更为严格的要求，尤其是寒区修建机场，需考虑冻融循环对跑道服役性能的影响。在寒区大温差环境下，地下水汽聚集形成的“锅盖效应”，会加剧跑道的冻融破坏。针对寒区机场跑道工程冻融影响因素、形成机理，归纳寒区跑道工程“锅盖效应”的形成机理，提出改善路基土性能和结构设计、控制水分迁移和防止“锅盖效应”、制定综合管理和维护策略、采取新材料与技术应用等病害防治技术。建议今后应逐步将室内试验、模型试验、数值分析、现场原位试验和实际工程病害检测紧密结合，完善和改进寒区机场跑道工程冻融理论和防治措施，并应用于工程实践中。
基于横穿西天山山脉的G219线温泉至霍尔果斯公路建设项目，通过沿线气象资料的收集分析，得到气温、降水、风速的时空分布情况；采用积雪环境信息遥感调查的方法，分析影响路线及路基设计的积雪类型、分布范围、厚度和成因，模拟分析雪崩堆积区的形态、面积、位置、堆积体特征、雪崩量、雪崩裂点位置，并对风吹雪灾害进行分级评估。根据雪害分布及发育情况，结合地形地质条件，对克孜勒隧道两处进口和两处出口方案进行组合比选，推荐采用路线绕避、抬高路基、设置挡雪墙、明洞、防雪棚洞等处置措施，在雪害整体可控、预留升级改造条件、造价合理的前提下，推荐采用K线方案。
工程冻害问题，在我国寒冷和较寒冷地区普遍存在，对工程的危害性是相当大的。寒冷地区工程冻害虽非突发性灾害，但在冬季短暂的一到三个月内就会产生，并且危及各类工程正常运行，从而造成重大的经济损失。明确造成工程冻害问题的主要原因，并采取相应措施防止工程冻害现象的发生，对寒区工程冻害问题的防治具有十分重要的意义。通过调查相关文献资料以及户外实地考察相结合的方式，对寒冷地区常见的道路、房建、水利工程冻害的形成原因、特点进行调查，并对相应的防治措施进行分析。
随着我国交通运输行业的快速发展，高寒地区铁路建设正在大规模进行，然而路基冻胀却成了铁路建设及运营的难题之一，为研究高寒地区铁路路基冻胀病害及其防治措施，以某高寒铁路路基典型断面作为研究对象，在已有对路基冻胀研究的基础之上，根据路基现场监测变形，结合具体工程特点，对高寒地区铁路路基冻胀机理进一步探析。结果表明，铁路路基冻胀与水分、温度、颗粒含量、压实度有着密切关联，其冻胀率与水分、颗粒含量呈正相关，与温度、压实度呈负相关，由此提出一种路基排湿、通风的技术方法，这一技术方法可为研究高寒地区高速铁路路基冻害治理提供参考。
文章以新疆北疆某灌区渠道工程为研究对象,以寒区混凝土渠道冻胀破坏为主要研究问题,通过基土含水量、土质类型、地下水位等因素解释了常见的渠道冻胀破坏的机理,以渠道冻结测点数据为关键点,基于有限元分析,证实了与实际情况相符,同时针对上述影响冻胀破坏的因素,提出了基土置换、阻断法等防治措施。
高寒山区的独特地质条件、气候环境及高寒、高海拔等特征,会造成公路路基边坡产生一系列相关病害。文章总结了高寒山区公路路基边坡的几种主要防护措施,探讨了不同措施的优缺点及其相应的适用条件,可为寒区公路的边坡施工与防治提供参考依据。
寒区大温差环境下封闭工程结构层覆盖于地基上,导致水分聚集在结构层底部形成"锅盖效应",引起地基承载力降低,加剧工程冻融病害。随着"一带一路"的推进,寒区高等级公路、油气站场、机场跑道建设涉及的锅盖效应病害亟需解决。调查了寒区公路路基、高铁无砟轨道基床、机场跑道、输油站场面临的锅盖效应病害,从病害特征、形成机理、理论模型、防控技术等四个方面,综述了寒区工程锅盖效应形成机理及病害防治的最新进展。同时,在总结当前锅盖效应研究不足的基础上,提出了今后寒区工程锅盖效应理论研究和灾害控制措施的方向:(1)关注水汽含量的测试和多年冻土区锅盖效应形成条件研究;(2)构建考虑空气-水汽两相流和土体变形规律的水-汽-热-力耦合模型,以此来预测工程构筑物的稳定性;(3)开展基于"阻-通-截"理念的综合防治措施研究,以期为寒区工程设计和病害防治提供理论支持和科学对策。
北方严寒地区的水工混凝土建筑物,冻融破坏问题非常普遍,特别是电站厂房尾水闸墩的水位变化区部位尤为明显。文中以尼尔基水利枢纽尾水闸墩冻融破坏及维修处理为研究背景,深入分析了混凝土冻融破坏机理及影响因素,探讨了行之有效的防治措施,并期望在相关设计规范中,以建筑物材料与结构构造为抗冰冻设计基础,进一步增加对长期处于水位变化区部位的尾水闸墩混凝土表面防护的设计说明。
为更好地总结高寒地区水泥混凝土路面的裂缝防治处理措施,文章结合高寒地区昌都公路项目的施工经验,对高寒地区水泥混凝土路面裂缝产生的原因进行分析,提出了混凝土路面裂缝的局部裂缝修补、表面龟裂的修补、贯穿性裂缝修补及严重的错台裂缝处理四方面的裂缝治理措施,并提出了混凝土路面的裂缝预防措施。
