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对不同类型冻土、不同地温和地层条件下的路基

2021-01-23 09:35 作者:币游国际官网 点击:

   青藏高原是全球海拔最高的巨型构造地貌单元,气候寒冷、空气稀薄、辐射强烈,多年冻土发育,工程地质条件复杂。青藏铁路沿线多年冻土分布很广,线公里。为攻克多年冻土区筑路这一世界性难题,40多年来,我国科技工作者进行了不懈努力,取得了一大批科研成果,为青藏铁路付诸实施奠定了一定的理论和实践基础。青藏铁路建设中,建设、设计、科研、施工单位始终把冻土工程科研攻关摆在突出位置,找到了解决冻土难题的有效办法,取得了重大进展。

   冻土的特殊性在于:第一,冻土的物理力学特性与温度密切相关,对温度变化极为敏感且性质不稳定;冻土还与土中含冰量有关,而含冰量又直接与温度有关,它随着温度的升高而减少,造成冻土的力学特性发生巨变。第二,冻土在正负温度交替变化的过程中水份产生剧烈的相变,伴随产生土体体积的变化,也即冻胀、融化压缩等不良地质现象,表现在工程建筑中就是冻胀和融沉变形。修筑在冻土上的工程结构物(如路基、桥涵、房屋等)也随之发生变形。

   冻胀是土体发生冻结时,在土体内由于水由液相变成固相,体积膨胀增大而产生的,表现为地表的不均匀升高变形。融沉是指因多年冻土融化,使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏,主要表现为路基下沉,路基向阳侧路肩及边坡开裂、下滑,路堑边坡溜坍等。

   另外,土体在冻结和融化作用下还可能产生对工程有不利影响的不良冻土现象,主要有冻胀丘、冰椎、热融滑塌、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等。

   在青藏铁路设计、施工中的具体做法主要体现在以下几个方面:一是确立正确的设计原则。逐步实现了由被动保温向主动降温转变,由静态设计向动态设计转变,由单一工程措施向多种措施综合应用转变。二是准确掌握地质情况。采用卫星遥感、钻探、原位测试、冻融期间实地观察等综合手段,进行地质勘探,准确掌握了冻土分布、地温分区和不良冻土现象的发育特点,为线路走向的确定、局部线路方案的调整、冻土工程措施的选择提供了科学依据。三是坚持科研试验先行。在冻土工程全面展开前,有针对性地选择了清水河、北麓河、沱沱河、风火山、昆仑山五个冻土工程试验段,对不同类型冻土、不同地温和地层条件下的路基、桥涵、隧道工程进行试验研究。确立部级科研课题39项,投入科研经费6000多万元,开展冻土难题攻关。四是采用固本强基工程措施。精心选线,尽量绕避特殊不良地质地段,初步设计时优化改线公里。在工程设计中首次引入了地温分区的概念。针对550公里冻土区中的高温区、低温区和融区三大不同区域地温、地质特点采取不同的工程措施,分类施工,以确保多年冻土上限不发生变化,确保工程牢固。五是选用先进施工技术和工艺。先后创出了以保护冻土稳定为核心的先进施工技术、工艺15项。(铁道部提供)

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