高原高寒地区冻土路基施工技术一直是道路工程领域的重要研究方向之一。文章旨在探讨高原高寒地区冻土条件下路基施工的关键技术,以提高道路施工质量。首先,详细概述了该项目的工程情况。其次,对高原高寒地区的冻土特点进行了系统分析,包括冻土的力学性质、水热特性及变形规律等方面。然后,提出了高原高寒冻土区路基施工技术,包括路基设计、原材料选择和施工工艺设计。最后,提出了冻土路基风险管理可行性措施。结果表明,所提出的路基施工技术可以显著提高路基的承载能力和抗冲击性能。
冻土区高速公路施工难度大,施工过程受多种风险因素以及风险因素之间的联动效应影响,客观全面的施工安全风险评价需构建特定情境的风险评价指标体系,并考虑指标之间的相互作用,得出量化的风险数值。因此,研究提出网络分析法(ANP)与物元可拓模型相结合的风险评价模型。首先,构建总目标、4个一级指标和12个二级指标的三级冻土区高速公路施工安全风险评价指标体系;其次,建立指标相互关联的ANP网络结构模型,计算各级指标的综合权重;最后,根据物元可拓模型得出多级可拓评价结果。案例分析显示,该冻土区高速公路施工安全风险等级为3级(安全风险较大),与实际施工情况相符,进一步针对性地提出了加强施工安全的建议措施。
为了研究浅层多年冻土的承载特性以及青藏高原多年冻土区的公路路表变形规律,并探讨浅层多年冻土承载特性与路表变形行为之间的潜在联系,选取代表性区域进行现场路表变形勘测和静力触探原位测试,得到了路表变形最大值及所处地层静力触探贯入参数。结果表明:冻土地层比贯入阻力和锥尖阻力随深度分布均具有分层的特点,包含软弱层和持力层;冻土地层比贯入阻力或锥尖阻力越大,静力触探试验可贯入深度越小,相应区域的承载能力越强,路表沉降变形越小,而冻土地层侧壁摩阻力与路表沉降行为相关性较弱;当静力触探试验达到贯入极限深度时,冻土地层比贯入阻力约为37 MPa,锥尖阻力约为22 MPa;路表变形的严重程度受冻土地层比贯入阻力或锥尖阻力的较小值及两者地层厚度共同影响,冻土地层比贯入阻力或锥尖阻力越小,且该区域厚度越大,相应路表变形越严重;基于冻土地层比贯入阻力和锥尖阻力提出包络面积比的概念以评价浅层多年冻土的承载能力,标准值相同的情况下,Ps-d曲线或qc-d曲线的包络面积比越大,多年冻土地层承载能力越强,路表沉降风险越小;分别建立Ps-d曲线和q
为了使多年冻土区管道在可控的风险范围内运行,为管道监测与维护重点提供科学指导,引入不确定层次分析法和三角模糊数用于穿越冻土区管道的定量风险评价。首先,充分考虑影响多年冻土区管道稳定的关键因素建立多层次指标评价体系;其次,利用不确定层次分析法,应用区间数确定权重,采用专家评分与三角模糊数相结合的方法,将基本事件模糊评价具体化,通过模糊数学相关运算求出单因素评价集;最后,通过多因素最优决策数学模型选择与数学处理求出管道运行的具体风险数值。
我国是世界上第三大冻土国,冻土地区管道的安全运行对我国能源安全有着重要的意义。基于国内外主要冻土区管道的建设情况,分析了冻土区管道的主要危害:不同特性土壤的差异性冻胀与融沉、季节性土壤温度变化引起的边坡失稳滑坡、温差引起的上浮屈曲。讨论了国内外相关的主要研究成果,给出了的冻土区管道设计方法与工程防护措施。
我国是世界上第三大冻土国,冻土地区管道的安全运行对我国能源安全有着重要的意义。基于国内外主要冻土区管道的建设情况,分析了冻土区管道的主要危害:不同特性土壤的差异性冻胀与融沉、季节性土壤温度变化引起的边坡失稳滑坡、温差引起的上浮屈曲。讨论了国内外相关的主要研究成果,给出了的冻土区管道设计方法与工程防护措施。
新疆水资源极为短缺,水质和水量对本地区经济发展至关重要。在充分保障水质安全的前提下开拓新的可利用水源并提高水资源利用率,是缓解新疆水资源短缺状况的关键所在。本项目以城镇污水处理厂再生水为主要研究对象,旨在提出适用于干旱区水循环和水资源安全的地下水银行技术方案。本项目结合场地调查与比较实验研究,分别就干旱区地下水银行模式、主要污染物在包气带土壤层及地下水中的迁移转化规律、以及再生水回灌后区域土壤层及地下水环境变化与生态安全开展研究和分析,在充分了解干旱区包气带土壤和微生态特征的前提下,探求包气带土壤层的水力学特征及污染物去除效率,筛选合适的地下水银行模式,通过评价污染物在包气带土壤层及地下水中的迁移转化机制确定再生水回灌的水质安全指标,并通过建模分级量化地下水银行的健康生态风险,提出风险控制的关键因素,为地下水银行技术方案在新疆干旱区的应用提供坚实的理论依据。
2014-01以青藏高原鄂拉山隧道为例,分析高原冻土地区隧道洞口失稳风险,对失稳风险源进行辨识。建立风险因素判断、边仰坡滑塌风险因素权重判断、渗漏水风险因素权重判断、大变形风险因素权重判断、塌方冒顶风险因素权重判断和构造层次总排序判断矩阵。通过分析和计算,对洞口失稳风险因素权重进行排序,提出设计时应根据权重排序和风险因素重要性,采取防控措施。
青藏高原多年冻土区由于自然环境变化和人为活动的影响,不少区域存在如热融滑塌、冻胀丘、融沉、冻胀等与冻土变化相关的冻融灾害。冻融灾害的存在与发展给冻土区环境与开发带来极大影响。在广泛现场调查和查阅相关资料的基础上,分析了各种灾害的形成机制以及冻融灾害的主要影响因素。结合地质灾害形成机理和多年冻土区工程建设的实际情况,确定了以岩土性质、活动层厚度、植被覆盖度、坡度、海拔、纬度为内因,年平均气温变化、人为活动为外因的评价模式。评价结果表明,整个青藏高原在现状条件下以中低风险性为主。中高风险区主要分布在年平均地温较高、人类活动强度较大的区域。
中俄输油管道穿越大兴安岭多年冻土区,发生管道泄油突发事件主要为储罐和输油管道因机械性破损导致原油泄漏。泄漏油污的挥发、下渗、扩散和迁移,将对多年冻土区生态环境产生长期不利的影响。通过对中俄原油管道工程风险事故源项的分析及沿线冻土区环境风险因素及敏感地段的识别,判定重大危险源和最大可信事故,评估管道泄油突发事件对冻土区生态环境的影响,提出相应的环境风险防范对策和应急预案。