青藏铁路沿线主要次生不良冻土现象的调查和机理分析
青藏铁路冻土路基分析及防治方法
青藏铁路冻土路基分析及防治方法摘要：青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路,解决了多年冻土这一世界性工程难题。
冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤，是一种对温度极为敏感的土体介质。
在冻土区修筑工程构筑物面临两大危险：冻胀和融沉。
本文主要围绕修筑青藏铁路过程中的冻土问题，以及从多年冻土区路基沉降变形、冻胀及不良地质环境等方面,系统论述了路基工程的主要病害类型、影响因素和防治方法。
关键词：青藏铁路；冻土；路基；防治方法0 引言我国是世界上第三冻土大国,约占世界多年冻土分布面积的10%,约占我国国土面积的21.5%。
青藏铁路格尔木至拉萨段多年冻土区线路总长约554km,其中,多年冻土地段长度448km,占多年冻土区线路总长的81%,融区地段长度106km,占19%[1]。
外界条件的变化会导致冻土升温，造成冻土内部结构发生变化进而引起冻土承载力降低，最终导致冻土路基会产生裂缝、冻胀、沉降等现象，影响路基长期稳定。
青藏铁路建设面临的核心技术难题之一在于如何在高温、高含冰量多年冻土地基上修筑稳定的线路。
1 青藏铁路沿线的冻土特征青藏高原冻土区是北半球中、低纬度地带海拔最高、分布面积最广、厚度最大的冻土区，北起昆仑山，南至喜马拉雅山，冻土面积为141万平方公里，占我国领土面积的14.6%。
青藏高原多年冻土的生存、发育和分布主要受到地势海拔的控制，随着地势向四周地区倾斜形成闭合的环状。
2 冻土区铁道路基主要病害2.1路基沉降变形沉降变形是多年冻土区铁路工程最主要的病害，其多发生在含冰量大的粘性土地带。
多年冻土区路堤变形的最主要因素是融沉。
积水渗透和路堤本身的热效应会引起路基的融沉。
冻土融沉还与地基土体、含水量、冻土层中粉黏粒含量等因素密切相关。
2.2冻胀季节性冻土区的路基病害以冻胀为主，直接影响到铁路的平顺性，给铁路工程安全带来严重隐患。
影响路基冻胀的主要因素有土质、温度和水分。
黄新文等[2]根据吉珲客运专线路基冻胀变形的监测数据，发现基床排水不畅是引起路基冻胀变形较大的主要因素。
青藏铁路建设中的冻土工程问题及其应对措施
ｌ２ 昆仑 山中高山区 （ Ｋ ７ ７０ Ｋ ０５ ０ １ Ｄ ９３＋ ０ Ｄ １０ ＋５Ｏ 本段含 昆仑 山北坡 乱石沟峡谷区 、 昆仑山垭 口、 昆仑 山垭 口 盆地及不冻 泉河谷地 带。地 形起伏较大 ， 被稀少 ． 植 海拔 ４０ ５０
上。受 多年冻 土的工程 特性决 定 ， 青藏铁路 建设 面临 的核心技 术难题之 一在 于如何在 高温 、 高含 冰量 多年冻 土地基上 修筑稳
带， 含粒状 冰和薄层冰。 该 区年平均气温 为 一２０—５０Ｃ， ． ．￣ 冻土分布 以整体 状 、 岛状
布， 可见冰 占 １ —１％ ； ０ ５ 清水河 两岸地 形呈 丘状或 垄岗状 ， 植被
稀疏 。在楚玛尔河 和清 水河所经地区都是含盐量较大 的第三 系
湖相沉积物 。 本段年平 均气 温为 一３ ５一一６ ５Ｃ， 端最 低气 温 可达 一 ． ．￣ 极
抵国界 ， 东达横 断山脉西部 、 巴颜 喀拉 山和阿尼马卿 山东南部 ， 冻土面积为 １１ ４ 万 ， 占我 国领 土面积 的 １ ．％。青 藏高原的 ４６ 腹部分布着大 片多年 冻 土、 边 为 岛状 多年 冻 土及 季节 冻土 。 周 青藏高原多年冻土 的生存 、 育和分 布主要 受到地 势海拔 的控 发 制， 制约着 青藏 高原冻土发育的差异性 ， 因而它不单一 地服从纬 度地带性的一般规律 ， 而且 随着地势 向 四周地 区倾 斜形成 闭合
青藏铁路 建设 中的冻 土工程 问题及其应对措施
马 辉
（ 青藏铁路 建设 总指挥部拉 萨指挥部 ， 西藏 刘建坤 张 弥 （ 北京 交通 大学土木建 筑工程 学院 ， 北京 １ ０４ ０ ４） ０ 郭 大华 （ 中交公路 规 划设计 院 ， 北京 １０ １） ０００
青藏铁路冻土热棒原理
青藏铁路冻土热棒原理青藏铁路是中国迄今为止建设的最长的高原铁路，行程超过1,200公里，连接了青海、西藏和四川之间的地区。
在这个高原地带建造铁路是非常有挑战性的，其中一个主要问题就是地下冻土。
在青藏高原，冻土是一种常见的地质特征，它是环境条件恶劣区域中常见的地表覆盖层。
冻土是由含水的土壤或岩石在低温环境下结冰形成的，这种结冰非常坚硬，能够阻止水的渗透和物质的流动，因此在建造高原铁路时需要考虑起到的影响。
冻土会影响青藏铁路的建设和使用，因为它会导致地基变形，甚至破坏铁路的结构。
同时，青藏高原的气候条件也会对冻土产生影响。
冻土热棒的原理是这样的：冻土热棒是一种通电加热的装置，被安装在青藏铁路冰冻土地基中。
这些加热器会持续产生热量，从而使冻土化冻，并使其变得更加稳定。
这种装置能够对冻土进行有效的加温，使土层中的冰块融化，并防止新的冻结。
通过这种方法，青藏铁路得以在极端天气下保持良好的运行状态，避免了冻土的影响。
冻土热棒的运作之所以非常重要，是因为青藏高原的气候条件比较苛刻，低温和干燥的环境会导致冻土区域的土壤缺水和结构的不稳定。
为了处理这些问题，冻土热棒的使用非常必要。
当然，冻土热棒的使用不仅仅是针对冻土，还可以被用于多个领域。
比如，许多高速公路上也会常常用到这种东西，因为加热器对道路附近的冰雪有很好的解决办法。
此外，冻土热棒可以用于管道、桥梁、水坝等建筑物的构建中，以防止由于温度变化带来的损害。
因此，冻土热棒是一种非常实用的技术装置。
在青藏铁路的建设中，这种技术被广泛应用，能够为铁路的运行提供保障，帮助保证高速公路、桥梁等建筑物的安全运行，使冻土区域的建设和使用达到更加稳定的状态。
作为一种高效且成本相对较低的技术，它为青藏高原的开发与建设提供了新的思路，有助于推动机械化建设的发展。
总之，冻土热棒在青藏高原建设的过程中具有很高的应用价值和实际意义。
论青藏铁路修筑中的冻土环境保护问题
《青藏铁路的冻土环境保护问题》序有一种神秘而美丽的大自然环境，叫做冻土区。
它是指地表或浅层土壤因低温而冻结，使土壤中的水分凝结成冰，形成一种特殊的地质环境。
而我国的青藏高原恰好是世界上最大的冻土区之一，而青藏铁路的修筑将在这个特殊的环境中展开。
在这一过程中，保护冻土环境将面临重大挑战，同时也是我们义不容辞的责任。
一、青藏铁路修筑对冻土环境的影响青藏铁路的修建是我国铁路建设史上的一项伟大工程，也是世界上海拔最高、气温最低、冻土最为严重的铁路。
修建过程中，对冻土环境的影响是不可避免的。
土地开垦、爆破挖掘、施工车辆行驶等所有活动都会对冻土环境造成一定程度的影响。
但是，我们真的能做到既要修建青藏铁路，又要保护冻土环境吗？正如前若干年题词的“科学定位、精心施工、严格保护、绿色环保”的指示，只有科学规划、精心施工和严格保护，才能在保证青藏铁路正常运营的保护冻土环境的完整和健康。
二、冻土环境保护的挑战和措施青藏铁路沿线地域广阔，自然条件恶劣，冻土地质条件复杂，因此在确保工程质量和环境安全的前提下，如何保护冻土环境成为了一项重大的挑战。
目前，青藏铁路的冻土环境保护主要有以下措施：1.科学规划：青藏铁路的修建必须充分考虑冻土环境的特殊性，科学规划铁路线路、车站、桥梁等建筑物的位置，避免对冻土环境造成破坏。
2.精心施工：施工过程中，要采用符合冻土环境特点的施工工艺和方法，减少对冻土环境的影响。
如采用局部预热等技术手段防止地基冻结破坏等。
3.严格保护：在施工过程中，要严格遵守环保、土地利用等相关法律法规，制定具体的冻土保护方案，保证不对冻土环境造成破坏。
加强监测和评估工作，及时发现和解决问题。
三、个人观点和理解保护冻土环境不仅是一项工程问题，更是一项文明和社会责任。
青藏铁路的修建是为了人类社会的发展，但我们也不能忽视对自然环境的影响。
只有充分认识到冻土环境的重要性，才能在修建青藏铁路的过程中采取更加有效的措施来保护冻土环境。
青藏铁路冻土工程有关问题的探讨
变暖 的严峻挑 战 ， 必须 改 变以往 沿用 的 消极被 动 保 护 冻 土 的 方 法 ， 采 用积极 主 动保 护 冻 土 的 工程 措 而
施 ， 冷却地基 的方法 ， 即 应研 究开发 新 的地 温调控 原理 和技 术 ， 用新 的路基 结构形 式 ， 采 以确保路 基 工程
维普资讯
铁
道
勘
察
２０ ０７年第 ３期
青藏 铁 路 冻 土工 程 有 关 问题 的探 讨
李 成
（ 道第一勘察设计 院，陕西西安 ７ ０４ ） 铁 １０ ３
Ｅｘ ｌ ｒ ｔｏ ｏ ｏ ｅ Ｒｅｅ ａ ｓ ｕ ｓ ｏ ｏ ｅ ｒ ｈ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｓ ｍ ｌ ｖ ｎｔＩ ｓ ｅ ｎ Ｆｒ ｚ ｎ Ｅａ ｔ
出 版 社 ，０ ２ ２０
土化 和种子 的 国内生 产 ， 对 减少 绿 化 防 护施 工 中对 这
进 口草种的依赖 ， 降低施工成本 ， 促进护坡植物与当地 生态系 统 的融 合 ， 提高施 工质 量有着 积极 作用 。
非 洲狗尾 草在 铁路 边坡绿 色 防护上 的应用 还有 待 进 一步研 究 。 比如 ： 洲 狗 尾 草种 穗 大 ， 子较 多 ， 非 种 能 否做 到在 坡面 自播 繁殖 ； 如何 利 用非 洲 狗 尾 草建 立 优
［ ］ 孙 乔宝， ５ 甄晓云． 速公 路建设 对生态 环境 的影 响及恢 复［ ］ 昆 高 Ｊ．
明理工大学学报， ００ ２ ：８— １ ２０ （） ６ ７
［］ 字 淑慧， ６ 吴伯志， 段青松， 非洲狗尾 草防 治坡耕 地水土 流失效 等．
冻土与青藏铁路建设的难题及其生态环境保护
冻土与青藏铁路建设的难题摘要：冻土的融化影响青藏铁路路基的稳定性，成为修建过程中的主要问题，现在已采用冷路基法较好的解决此问题。
关键词：冻土融冻青藏铁路冷路基法1.概述：冻土, 一般是指温度在0摄氏度或以下, 并含有冰的土层或岩层。
按土的冻结状态保持时间的长短, 冻土一般可分为短时冻土、季节冻土以及多年冻土。
在多年冻土区，地下土层常年冻结，随着温度变化会发生周期融冻，可以分为上层活动层和下层永冻层并形成独特的未冻结层在刚性的用冻层上流动揉皱的冻融扰动构造。
冻土分布广泛且具有独特的水热特性, 是地球陆地表面过程中的一个非常重要的因子。
一方面, 冻土是气候变化的灵敏感应器, 气候变化将引起冻土地区环境和冻土工程特性的显著变化。
另一方面,冻土影响到陆地表面的热平衡, 也可以反作用于气候系统。
因为当土壤冻结或消融时, 会释放或消耗大量的融化潜热, 土壤的热特性也随之改变。
同时, 冻土的变化也会对建立在其上的生态环境造成很大的影响。
在我国, 冻土也有广泛的分布, 季节性冻土和多年冻土影响的面积约占中国陆地总面积的70% , 如果算上短时冻土其面积则要占到90%左右, 其中多年冻土约占22. 3%[ 15] ,冻土对我国人民生活和经济建设有着举足轻重的影响。
对我国冻土的研究目前主要集中在青藏高原地区。
【1】冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰、水分产生迁移并具有相变变化特征。
因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征，具有融化下沉性和冻胀性。
所谓冻胀，就是土在冻结过程中，土中水分转化为冰，引起土颗粒间的相对位移使土体积产生膨胀，土表面升高。
而当温度升高，土中冰融化为水时，土便发生融化，体积缩小而下沉，简称融沉。
【4】冻胀、融沉作为冻土区工程建筑物的主要问题。
2.冻土与青藏铁路的建设青藏铁路是世界上海拔最高和线路最长的高原铁路，全长约1 925 km，其中格拉段长约1 118 km。
海拔4 000 m 的地段有965 km。
论青藏铁路修筑中的冻土环境保护问题
论青藏铁路修筑中的冻土环境保护问题青藏铁路作为世界上海拔最高的铁路线之一，其修筑过程面临着众多的困难与挑战。
其中之一就是冻土环境的保护问题。
青藏高原地区被誉为“天然的冷库”，其特殊的地理环境注定了冻土对铁路修建的影响不容小觑。
冻土环境保护问题是修筑青藏铁路的一个重要课题，需要采取有效的措施来减少对冻土的破坏，确保铁路的安全与可持续发展。
冻土是在较长时间内地表及地下温度低于0摄氏度，土壤水分在冻结状态下形成的一种特殊地质环境。
而青藏高原海拔较高，气候寒冷，冻土覆盖面积广泛，约占总面积的80%以上。
冻土在地质运动、水文地质、生态环境等方面都有着重要的影响，因此在修筑青藏铁路时需要特别关注冻土环境的保护。
首先，冻土的保护需要从工程建设的规划阶段开始。
由于冻土的特殊性，其融化变软会对地基稳定性产生不利影响，因此在铁路线路规划中应避免穿越大面积冻土地区。
同时，冻土地区的土地利用也需要限制，减少人类活动对冻土的直接破坏。
第二，针对冻土地区的土壤工程特性，需要采取相应的设计措施来保护冻土。
修筑铁路时，可以采用隔热措施来减少冻土融化。
例如，可以在冻土表面铺设防水隔热材料，减缓冰下融化速度，保护冻土的稳定性。
此外，冻土地区的路基和路堤也需要采取防冻措施，如在路基中铺设隔热材料，并在路堤中设置排水设施，避免积水冻结破坏路基和路堤的稳定性。
第三，冻土地区的铁路修建过程中需要进行严格的监测和监控。
通过监测冻土的温度、含水量和变形等参数，可以及时发现冻土的变化情况，及时采取措施进行保护。
此外，还可以利用遥感技术和地学雷达等先进技术手段，对冻土地区进行远程监测，提前预防冻土的破坏。
第四，冻土环境保护还需要考虑到生态环境的恢复与保护。
冻土地区是特殊的生态系统，拥有丰富的生物多样性。
在修筑铁路时，需要避免破坏生态系统，保留和恢复当地的植被和动物栖息地。
可以采取相应的管控措施，如设立生态保护区、限制沿线的人类活动等，从而保护冻土地区的生态环境。
青藏铁路建设冻土工程问题的深入研究和实践
Tabl e 1
表l 高海拔多年冻土地温带 Gr ound t e mper at ur e ZoneS on hi gh-altit ude
中国科学院创新工程重大课题 青藏铁路工程 支和地温场变化状况分析9 保温隔热层对保护冻土
与多年冻土 相 互 作 用 及 其 环 境 效 应7 Z00Z 年 度 的 还是起到积极的作用9 多年冻土上限从消耗地中冷
科学报告中认为 4 C 气温升高1 后9 楚玛尔河高 平原\ 秀水河和北麓河盆地\ 沱沱河至通天河一带盆
用. 进一步的观测研究对块石层路基应用条件和长
期效果提出了值得 探 讨 的 问 题C在 大 多 数 年 平 均 气
温较高(也是高温冻土区)的河流 盆 地区 域9块 石层
路基结构初期效果使多年冻土 上限 上 升9但 是 地温
曲线说明 这 种 上 升 是 以 消 耗 多 年 冻 土 冷 量 为 代 价
的. 同类地段碎石层边坡的坡脚处上限抬升也不明 显.
(太阳辐 射)的 部 分 遮 挡 作 用 和 寒 季 良 好 的 导 冷 作
用9有利于降低桩基 础 周 围 冻 土 温 度9有 利 于 提 高
桩基承载力. 保证H以桥代路H结构的稳定性. H以 桥 代 路 H的 典 型 工 程 是 位 于 楚 玛 尔 河 高 平 原
高温高含冰量冻土区9长达11- 7 k m 的清水河特大 桥. 2 .3 地表水和冻 土 层 上 水 径 流 对 冻 土 热 侵 蚀 的 研
设计补强说明9 在冻土含冰量高时9 原来两个 冷却地基的作用和保温板路基的缺点9 作为对 保
青藏铁路工程有关冻土问题的情况介绍.
青藏铁路工程有关冻土问题及土工合成材料应用情况的介绍铁道第一勘察设计院李成摘要大量的工程实践表明,冻土区筑路遇到的主要问题是冻胀和融沉,在季节冻土区主要问题是冻胀,而在多年冻土区主要问题是融沉。
以保护多年冻土为原则,是多年冻土区工程措施中应用最为广泛的一种方法,它不但克服了冻土的融化下沉,而且充分利用了冻土强度高于融土的特性。
本文在阐明对青藏高原多年冻土环境认识的基础上,简要地介绍了保护多年冻土的几种工程方法,并对土工合成材料在青藏铁路的应用情况作了简要的介绍。
关键词铁路工程多年冻土土工合成材料应用1.概况青藏高原是世界上面积最大、海拔最高的高原,素有“世界屋脊”、“地球第三极”之称。
青藏线格尔木至拉萨段铁路全长约1100km,其中要穿越550km的多年冻土地段,全线线路海拔高程大于4000m地段约965km,在唐古拉山越岭地段,铁路最高海拔为5072m,为世界铁路海拔之最高。
“高原”和“冻土”问题是修建青藏铁路的两大难题。
铁路通过地区大部分为高原腹地,具有独特的冰缘干寒气候特征,寒冷、干旱,急风暴雨、雷电等变化剧烈无常,四季不明,空气稀薄、气压低,冻结期9月至次年4、5月。
昆仑山、可可西里、风火山、唐古拉等山区,年平均气温在-6℃以下,青藏高原腹地高平原区,年平均气温为-4~-4.5℃。
该地区具有年较差小,而日较差大的特点,年内日平均较差10~ 19℃,极端日较差35℃。
铁路沿线大气透明度良好,云量少,太阳直射强,总辐射量大,日照时数较大,为全国辐射量最大的地区,由于高原风大,地表所获辐射量的98.8%通过湍流交换以感热或潜热的形式向大气逸散,用于土壤增温和冻土融化的热量仅占 1.2%,使得高原上近地表气温并没有显著升高,而地下土层处于低温状态。
自1956年铁道第一勘察设计院对青藏线进行踏勘考察开始,格尔木至拉萨段的勘测设计、科学研究断断续续,至今已40多年。
其间对“高原”和“冻土”问题也进行了大量的科学研究和试验工作,创造了比较好的前期工作基础。
高原冻土之青藏铁路
高原冻土之青藏铁路浅析摘要：青藏铁路是目前世界上海拔最高的铁路，沿线常年平均气温在零摄氏度以下，空气中的含氧量仅为平原地区的一半。
铁路穿越海拔４０００米以上的地段为９６０公里，其中翻越唐古拉山最高点海拔达到５０７２米。
在这样的地方修建铁路，面临的最大问题之一是“冻土”。
冻土就是土壤在低温下冻结。
青藏高原高海拔地区的土壤和岩层常年都处于冻结状态，只是随着夏季的到来，地表表层会有一定程度的融化，但一到冬季，它又会重新开始冻结。
随着冻土路基、冻土区桥梁、涵洞、隧道、房建、管线等工程的顺利施工，世界上海拔最高、穿越高原多年冻土最长的青藏铁路，堪称“世界冻土工程博物馆”。
专家称，青藏铁路穿越世界上最复杂的冻土区，不少冻土工程措施都是国内外首创，可谓集冻土工程之大全青藏铁路格尔木至拉萨段，是目前全球穿越永久性冻土地带最长的高原铁路，这条铁路处于多年冻土区的线路就长达５５０公里。
而冻土对温度极为敏感，在多年冻土地段修筑铁路是一项世界性技术难题，冻土的特性对铁路的修建有非常大的影响，随着温度的变化，它会“发胖”或“变瘦”。
据了解，冻土在寒季就像冰一样冻结，随着温度的降低体积会发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就会被“发胖”的冻土顶得凸起；到了夏季，融化的冻土体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下去。
冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基就会翻浆、冒泥，钢轨会出现波浪形高低起伏，对铁路运营安全造成威胁和正常通车造成巨大影响。
关键词：青藏铁路冻土威胁青藏铁路建设总指挥部专家组组长、冻土科学专家张鲁新说，冻土虽然在加拿大、俄罗斯等国家也存在，但他们是属高纬度冻土，比较稳定。
青藏铁路纬度低，海拔高，日照强烈，而太阳辐射对冻土有着非同寻常的影响。
加上青藏高原年轻，构造运动频繁，并且这里的多年冻土具有地温高、厚度薄、热融发育等特点，其复杂性和独特性举世无双。
冻土环境是高原生态环境的重要组成部分,青藏高原多年冻土区的冻土环境十分脆弱,多年冻土区铁路路基的修筑,干扰了工程区冻土生态环境的平衡,使工程区及相关区域的冻土环境和地表植被等发生了改变,使原本脆弱的冻土环境和高原生态环境遭到人为破坏,同时冻土环境的改变对工程本身也产生了不利的影响。
解决青藏铁路建设中冻土工程问题的思路与思考
解决青藏铁路建设中冻土工程问题的思路与思考
随着青藏铁路建设的不断推进，冻土工程问题成为了一个亟待解决的问题。
本文主要从以下几个方面探讨如何解决青藏铁路建设中的冻土工程问题。
一、加强科学规划
在青藏高原这样的极地环境中建设铁路，必须充分考虑冻土工程问题。
因此，科学规划是解决冻土工程问题的关键。
在规划阶段，应充分了解当地的冻土情况，按照冻土类型、厚度、含水量等因素进行合理设计，确保铁路的安全与稳定。
二、采用先进技术
针对冻土的物理性质和破坏特点，应采用先进的技术手段，如采用沉井法、地热加热法、地震波法等。
同时，应选择适合冻土环境的材料和设备，确保工程质量。
三、加强监测与维护
在铁路建设完成后，应加强对铁路冻土工程的监测与维护。
通过监测数据的分析，及时发现并处理冻土破坏等问题，确保铁路的安全运行。
同时，加强冻土工程的维护，修补破损部分，避免进一步破坏。
综上所述，解决青藏铁路建设中的冻土工程问题需要科学规划、采用先进技术和加强监测与维护。
只有这样，才能确保青藏铁路的安全与稳定。
- 1 -。
青藏铁路多年冻土工程的研究与实践
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
2、多年冻土工程的监测与维护为了确保青藏铁路多年冻土工程的稳定性和安 全性，采用了先进的监测技术，如遥感技术、自动化监测技术等，对多年冻土的 融化和变形进行实时监测。同时，在工程运营期间，加强维护管理，定期进行检 查和维修，确保工程的长期稳定运行。
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
三、青藏铁路多年冻土工程的实 践探索
三、青藏铁路多年冻土工程的实践探索
1、多年冻土工程的设计与施工在青藏铁路多年冻土工程中，设计与施工是确 保工程成功的关键环节。依据实验研究法和数值分析法所取得的研究成果，设计 人员制定了科学合理的设计方案。在施工过程中，采用了各种先进技术和工艺， 如高温热棒技术、地基加固技术、保温保湿技术等，以确保工程的施工质量。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
1、实验研究法实验研究法是通过对多种工况下的多年冻土进行实验，研究其 物理、化学及力学等性质的变化规律，为工程设计和施工提供基础数据和理论支 持。在青藏铁路多年冻土工程中，实验研究法得到了广泛应用，为解决多种复杂 工程问题提供了重要依据。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
2、数值分析法数值分析法是通过建立数学模型，对多年冻土工程的稳定性、 安全性及环境影响等方面进行数值模拟分析，以优化工程设计、预测工程效果。 在青藏铁路多年冻土工程中，数值分析法起到了至关重要的作用，为工程的方案 制定、施工指导和运营维护提供了重要依据。
二、青藏铁路多年冻土工程的研究方法
3、现场调查法现场调查法是在工程施工及运营过程中，对多年冻土进行实地 勘查、检测和分析，以获取第一手资料，评估工程的实际效果。在青藏铁路多年 冻土工程中，现场调查法是不可或缺的研究手段，为工程的动态监测、安全预警 及维护管理提供了重要支持。
青藏高原多年冻土区输电线路不良地质调查及防治对策
铁道建筑Railway EngineeringSeptember ，2012文章编号：1003-1995（2012）09-0094-04青藏高原多年冻土区输电线路不良地质调查及防治对策罗霄（呼和浩特铁路局，内蒙古呼和浩特010000）摘要：青藏ʃ500kV 直流联网工程沿线多年冻土工程地质情况复杂，不良地质现象发育。
在探明多年冻土地质情况的同时，选择合适的电力塔基类型，关系到整个工程的安全稳定，在充分了解冻土区地质条件的前提下，针对工程沿线不同的地质情况，选用不同的电力塔基础和相应的辅助工程措施，并有针对性地提出病害防治对策，对同类工程有一定的参考意义。
关键词：电力塔基多年冻土病害防治中图分类号：TU475+.2文献标识码：A DOI ：10．3969/j．issn．1003-1995．2012．09-28收稿日期：2012-03-19；修回日期：2012-05-20基金项目：科技部科研院所技术开发研究专项资金项目（2008EG123206，NCSTE-200FJKZX-209）联合资助作者简介：罗霄（1985—），男，内蒙古乌兰察布人，硕士研究生。
青藏ʃ500kV 直流联网工程穿越550km 多年冻土段，伴随着线路的修建，沿线冻土条件将不可避免地发生变化，气温的变化也会影响冻土条件，而修建在变化的冻土地基上的电力塔基的稳定性和耐久性又直接依赖于沿线工程冻土条件的稳定性。
所以，探明沿线的冻土地质情况，以及提出相应的防治对策，对保证青藏ʃ500kV 直流联网工程建成后的安全运营，以及建设世界一流的冻土区输电线路，均有长远的意义［1］。
1青藏ʃ500kV 直流联网工程气温特征气温是地表辐射—热量平衡和大气环流的综合反映，冻土层与大气环境之间的温度差异是影响两者之间热量交换的主要环境条件。
青藏高原的气温变化，对多年冻土的稳定性有重要影响。
图1是依据五道梁、风火山、沱沱河气象站的统计资料绘制，可以看出近30年气温总体上是逐年升高的。
青藏铁路多年冻土工程的探索与实践
青藏铁路多年冻土工程的探索与实践
研究目的:青藏铁路格尔木-拉萨段全长1142km,是世界上海拔最高、跨越高原多年冻土地段里程最长的铁路,沿线自然环境恶劣,地质条件复杂,工程技术难度大,环境保护要求高,建设过程中面临着许多技术难题.文章从青藏高原多年冻土区特点及主要工程问题,科技攻关工作与采取的措施,所取得的主要阶段*成就等几个方面,对如何更好解决在高海拔多年冻土区修建铁路这一难题,把青藏铁路建设成为"世界一流高原铁路",进行了深入的阐述,同时提出了需要进一步深化研究的问题.研究结论:文章经过系统分析和研究,查清了线路通过地区多年冻土的热稳定*、含*量和不良冻土现象的分布和变化规律,为攻克冻土难题提供了可靠的基础工作保*.对路基工程提出了"主动降温、冷却地基、保护冻土"的设计思想、治理原则和具体工程结构类型.。
青藏铁路关于冻土问题综述
青藏铁路关于冻土问题综述关于青藏铁路冻土问题综述摘要：冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。
一般可分为短时冻土（数小时、数日以至半月、季节冻土（半月至数月）以及多年冻土（又称永久冻土，指的是持续三年或三年以上的冻结不融的土层）。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有丰富的地下冰。
因此，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。
正由于这些特征，在冻土区修筑工程构筑物就必须面临两大危险：冻胀和融沉。
随着气候变暖，冻土在不断退化。
本文主要概述在修筑青藏铁路过程中的冻土问题和解决方法。
引言:青藏铁路是世界上海拔最高、线路最长的高原冻土铁路，建设中的青藏铁路格拉段全长1142km，新建1110km，穿越连续多年冻土地区约550km，岛状冻土区82km，全部在海拔4000m以上。
受多年冻土的工程特性决定，青藏铁路建设面临的核心技术难题之一在于如何在高温、高含冰量多年冻土地基上修筑稳定的线路。
一、青藏铁路沿线的冻土特征青藏高原冻土区是北半球中、低纬度地带海拔最高、分布面积最广、厚度最大的冻土区，北起昆仑山，南至喜马拉雅山，西抵国界，东达横断山脉西部、巴颜喀拉山和阿尼马卿山东南部，冻土面积为141万平方公里，我国领土面积的14.6%。
青藏高原的腹部分布着大片多年冻土、周边为岛状多年冻土及季节冻土。
青藏高原多年冻土的生存、发育和分布主要受到地势海拔的控制，导致青藏高原冻土发育的差异性，因而它不单一地服从纬度地带性的一般规律，而且随着地势向四周地区倾斜形成闭合的环状。
马辉等人将青藏铁路沿线的冻土根据地形地貌及工程地质特点，自南向北划分为15个单元[1]：(1) 西大滩断陷谷地,冻土类型为少冰冻土及多冰冻土,融沉系数小,属于弱融沉性。
(2) 昆仑山中高山区 ,冻土分布为整体状,厚度60 ~ 120m,年平均地温为- 2.0 ~- 4.0℃ ,天然上限1.5~ 2.5m。
高含冰量地段占冻土段长的62.4% ,无厚层地下冰存在,大部地区也无层状冰。
青藏铁路的冻土问题
青藏铁路的冻土问题青藏铁路穿过冻土区有550公里，实际上真正的冻土地段不到400公里；而在这400公里中，属于较不稳定、不稳定多年冻土地区不会超过190公里，其中极不稳定高温冻土地段在100公里之内。
历史上对冻土开展过哪些研究青藏铁路冻土研究涉及的内容之深、投入的人力物力之多、经历的时间之长在世界上都是罕见的。
早在60年代，铁一院便与中科院原冰川冻土研究所、铁道部科学研究院西北研究所一道，在青藏高原以风火山地区为代表，开展了高原冻土的研究。
这一研究已坚持开展了近40年，取得了丰硕的成果。
现在可以肯定讲，青藏铁路沿线冻土的基本分布特征已基本搞清，在冻土地区修建铁路在技术上已没有大的问题，是科学的、完全可行的。
另外，1974年8月，根据中央指示和当时加快勘测设计工作的要求，曾成立了由中国科学院、铁道部、一机部、铁道兵、青海省、西藏自治区等有关领导同志组成的青藏铁路科研工作领导小组，下设盐湖冻土、高原机电设备、通信信号、施工等四个协作组；组织了全国9个部门与19个省、市、自治区的68家工厂、部队、研究所、设计院和大、专院校，共1700多名科技人员，开展了青藏铁路科研工作，进行了大量的研究与实践，并取得了卓有成效的成果，部分成果于1980年底通过了审查鉴定。
多年冻土区土建工程设计的主要原则青藏铁路的成败决定于路基，而路基最大的问题就是多年冻土。
根据不同的工程地质条件，土建工程应根据不同情况，采取相应的不同设计原则：在年平均地温较低的稳定型多年冻土区应采取保持地基冻结状态的设计原则；在年平均地温较高、含冰量较少、基沉降量可以得到有效控制的地段，采用施工及运营期允许融化的原则；在极不稳定的冻土地段，可采用铺设保温层、通风路基、清除富冰冻土、热桩、以桥代路等综合技术措施；在不融沉或弱融沉的少冰冻土、多冰冻土地区可采取不考虑建筑物热力影响的常规设计方法；在各类冻土地区都必须加强对冻土的环境保护，对取弃土场、路基填筑方式等制定严格的技术要求。
2001—2006年青藏铁路多年冻土区冻害调查与分析
2001—2006年青藏铁路多年冻土区冻害调查与分析
李金城
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2008(30)1
【摘要】多年冻土问题是青藏铁路建设面临的主要工程地质问题,2001年开始,随着铁路路基、桥梁等构筑物的建设施工,多年冻土环境发生了变化,从而影响到多年冻土的工程稳定性.通过对青藏铁路建设期间历年来寒季暖季的冻害现场调查,在2002年寒季调查中发现多年冻土区的路基出现裂缝;2003年寒季调查发现冰椎、冰幔、混凝土剥蚀、沙害等;2004年又发现边坡渗水、涵洞积冰等冻害;2005年寒季调查发现新生病害较少.通过现场分析和及时治理,逐步提出了多年冻土区的补强措施,制定了主动保护措施为主、被动保护措施为辅的综合性解决方案.在设计方面,增加了对多年冻土的认识,及时将调查情况反馈到设计中去,调整设计思路,转变设计理念,实现青藏铁路的动态设计理念.
【总页数】6页(P147-152)
【关键词】青藏铁路;多年冻土;调查;动态设计
【作者】李金城
【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】P642.14
【相关文献】
1.青藏铁路多年冻土区无缝线路变形分析 [J], 牟航;窦杨阳
2.青藏铁路多年冻土区涵洞病害机理分析 [J], 杨晓明;熊治文;赵相卿;唐彩梅
3.青藏铁路多年冻土区次生不良冻土现象的调查分析 [J], 王小军;曾辉辉;贾海锋;潘卫东
4.青藏铁路多年冻土区桥梁桩基沉降原因分析 [J], 权董杰
5.青藏铁路多年冻土区片石护坡积沙段降温效果监测与分析 [J], 赵相卿; 程佳; 韩龙武; 蔡汉成; 孟进宝
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青藏铁路安多段高温极不稳定冻土斜坡路基稳定性分析的开题报告
青藏铁路安多段高温极不稳定冻土斜坡路基稳定性分析的开题报告一、选题背景青藏高原地处高寒和半干旱区域，受冻融交替、降雪和风蚀等自然因素的影响很大，地表冻土广泛分布。
青藏铁路是中国部分高原地区的重要铁路干线，自建成以来一直受到冻融环境的严重挑战。
在铁路铺设过程中，由于该地区气温日较差大、降水少、年均气温低等特点，铁路建造中所使用的材料对冻融性要求极高。
近年来，随着气候变化和环境污染的影响，青藏高原地区的冻土发生了较大变化，导致铁路线路受到较大的影响，进一步造成了许多严重的安全事故和运营障碍。
二、研究目的本研究旨在探究青藏铁路安多段高温极不稳定冻土斜坡路基的稳定性问题，针对不同斜坡、地质和气候条件，分析冻土的本质特点和变化规律，并通过数值模拟方法对路基稳定性进行仿真分析，为铁路设计提供参考依据。
三、研究内容1. 青藏高原地区冻土的形成机理和分布特点分析；2. 音速测晶仪测试和冻融循环试验分析冻土的物理力学性质；3. 基于有限元模型（FEM）和等效弹性模量（EEM）的数值模拟方法，对安多段高温极不稳定冻土斜坡路基的稳定性进行仿真分析；4. 通过现场观测数据和模拟结果分析路基的温度分布、荷载分布、位移变形以及预测其稳定性。
四、研究方法本研究主要采用实验分析和数值模拟相结合的方法，通过有限元模型进行数值仿真分析，对路基稳定性进行评估。
同时，结合古气候和现代环境变化研究方法，对过去和目前冻土的变迁进行分析比较，为研究青藏高原地区冻土形成和变化机理提供支持。
五、研究意义本研究的结果对于青藏铁路在高海拔和特殊气候条件下的稳定和安全运行具有重要意义。
通过分析引起冻土变化的主要因素和影响因素，研究出相应的应对措施和技术手段，为青藏铁路的建设、改建和维护提供了有效的参考依据，也为其他高海拔铁路建设提供了借鉴和参考。
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第24卷 第6期岩石力学与工程学报 V ol.24 No.62005年3月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering March ，2005收稿日期：2004–03–30；修回日期：2004–05–20作者简介：余绍水(1969–)，男，现为博士研究生，主要从事工程管理、冻土工程和土木工程方面的研究工作。
E-mail ：wdpan@ 。
青藏铁路沿线主要次生不良冻土现象的调查和机理分析余绍水1，3，潘卫东2，史聪慧1，3，王小军4，梁 波5(1. 中国科学院 寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 730000； 2. 东南大学 土木工程学院，江苏 南京 210096；3. 中铁12局集团有限公司，山西 太原 030024； 4. 中铁西北科学研究院，甘肃 兰州 730000；5. 兰州交通大学 土木工程学院，甘肃 兰州 730300)摘要：经过野外调查发现，完成施工但尚未投入运营的青藏铁路沿线出现了一些次生不良冻土现象。
通过讨论这些次生不良冻土现象的分布规律和危害，认为铁路路基对地下水条件和冻土热稳定性的破坏是导致产生次生不良冻土现象的根本原因，并初步探讨了针对这些现象的工程防治措施。
关键词：土力学；青藏铁路；次生不良冻土现象；机理；调查中图分类号：P 642 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2005)06–1082–04INVESTIGATION AND MECHANISM ANALYSIS OF THE MAJOR SECONDARY HARMFUL FROZEN-SOIL PHENOMENA ALONGQINGHAI —TIBET RAILWAYYU Shao-shui1，3，PAN Wei-dong 2，SHI Cong-hui 1，3，WANG Xiao-jun 4，LIANG Bo 5(1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering ，Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute ，The Chinese Academy of Sciences ，Lanzhou 730000，China ；2. School of Civil Engineering ，Southeast University ，Nanjing 210096，China ；3. Twelve Bureau Group Ltd. Co.，China Railway Engineering Corporation ，Taiyuan 030024，China ；4. Northwest Research Institute of China Railway Engineering Corporation ，Lanzhou 730000，China ；5. School of Civil Engineering ，Lanzhou JiaotongUniversity ，Lanzhou 730300，China )Abstract ：A number of secondary harmful frozen soil phenomena were found along Qinghai —Tibet railway which are being developed since the completion of construction of the railway. The distribution laws and danger of these phenomena are discussed. These are mainly caused by disturbance of ground water condition and thermal stability. Some key principles to control these disasters are also discussed.Key words ：soil mechanics ；Qinghai —Tibet railway ；secondary harmful frozen-soil phenomena ；mechanism ；investigation1 引 言不良冻土现象，是指土体在冻结和融化作用下产生的物理地质现象。
在多年冻土区修筑铁路会遇到许多不良冻土现象[1]，反过来，铁路的修建又会形成新的不良冻土现象即次生不良冻土现象，对铁路路基等建筑物产生种种危害。
因此，调查和研究青藏铁路沿线多年冻土区主要不良冻土现象的类型、分布和发育特征，对避免和防治次生不良冻土现象的发生和发展，保证铁路工程的稳定和安全有着非常重要的现实意义。
第24卷第6期余绍水等. 青藏铁路沿线主要次生不良冻土现象的调查和机理分析 • 1083 •多年冻土区不仅气候严寒，而且还有多年冻土层作为底板使地表水的下渗和多年冻土层上水的活动受到约束，加之工程结构物的修建破坏了天然的水文地质条件，这是多年冻土区次生不良地质现象发生和存在的基本条件。
多年冻土区常见的次生不良地质现象主要有冰锥(冰丘、冰幔)、冻胀丘、厚层地下冰、热融滑坍和热融湖塘等[2]。
2 次生不良冻土现象的工程危害和野外调查根据前人的研究发现，在青藏高原多年冻土区修建铁路造成的次生不良冻土现象，可能直接导致路基产生很大变形，对行车安全会带来严重威胁。
这种现象，已经引起决策部门和运营企业的高度关注。
表1列出了2003年初青藏铁路沿线发生的典型次生不良冻土现象。
在表1所列出的已调查的18处次生不良冻土现象中，冰锥、冰幔共9处，主要位于路基两侧、桥墩和涵洞，这种次生不良冻土现象主要是在施工时将冻土层打穿导致层下承压水或堵塞地表水排泄通道引起的。
厚层地下冰共2处：DK1136+300～DK1136+500处厚层地下冰发育在路堑边坡上，由于施工组织问题，在暖季演化为热融滑坍，产生了较大变形；DK1142+000～K1142+350处，从原地面向下1.8～2.5 m处出现厚度大且连续分布的水平产状的厚层地下冰，该段路基为路堤。
热融湖塘共5处，位于路基两侧，有些与冰幔连通。
冻胀丘和热融滑坍未作调查。
3 主要次生不良冻土现象的机理分析青藏铁路的次生不良冻土现象的形成原因不外乎2个：(1) 铁路施工较严重地破坏了所在区域表1 2003年初青藏铁路沿线发生的典型次生不良冻土现象Table 1 Typical secondary harmful frozen-soil phenomena along Qinghai—Tibet railway in the beginning of year 2003 序号里程/km 距路基距离/m 与线路关系不良冻土现象说明1 DK1091＋000 20.0线路上方泉冰椎位于路基右侧2 DK1123＋610 2.5线路上方泉冰椎于2002年9月出现，为路基修筑后改变地下水运移条件所形成3 DK1130+593 0.0 线路上、下方热融湖塘、冰幔此处有一涵洞，尚未施工，因排水不畅，涵洞左右两侧热融湖塘连通，形成大面积冰幔4 DK1136+300～DK1136+5000.0开挖基底后发现厚层地下冰，最厚处达0.6 m左侧堑顶有1条贯通的纵向裂缝，长200 m，宽200mm；左侧堑坡上有2条裂缝，长20 m，宽10～25 mm；右侧堑顶的纵向裂缝有6条，最大的裂缝长20 m，最大宽350～400 mm。
如不及时采取措施，暖季坡面会大面积坍滑5 DK1139+284 0.0 线路上、下方冰椎、冰幔该处为小桥，桥的两侧发育有冰椎、冰幔6 DK1142+000～K1142+3500.0厚层地下冰，厚度达0.6～3.9 m，产状近水平从原地面向下1.8～2.5 m处出现连续分布的厚层地下冰，该段路基为路堤7 DK1144＋550 100.0线路下方泉冰椎、河冰椎8 DK1164＋400 15.0线路上方冰幔9 DK1172＋304 0.0线路上、下方冰幔涵洞冰塞涵洞内及出入口已被冰堵死，涵洞进水口外两侧积冰10 DK1178＋000～DK1178+0500.0 线路上、下方冰椎、冰幔片石通风路基左侧有大面积的冰椎、冰幔，积冰从片石层中渗出，又在右侧坡脚形成冰幔11 DK1178＋800 10.0线路上、下方冰椎、冰幔桥梁钻孔灌注桩的施工已完成，受施工影响，线路左侧(上游)积冰严重，长约300 m，最宽处50 m12 DK1199+900 30.0 线路右侧热融湖塘13 DK1229＋280 0.0 冰椎、冰幔因打测温孔时打出承压水，且此处涵洞排水不畅，因而在涵洞两侧形成冰椎及冰幔14 DK1199+900 30.0 线路右侧热融湖塘15 DK1207+650 0.0 线路上方冰幔该冰幔规模较大，且位于桥的右侧16 DK1269+600 150.0 线路下方热融湖塘该处热融湖塘规模大，长650 m17 DK1308+250 150.0 线路下方热融湖塘在铁路路基左侧300 m内热融湖塘发育18 DK1370+600 0.0 线路上、下方冰幔该段路基两侧的冰幔比较发育注：DK表示推算的铁路里程，因现场里程桩较少，所提供的里程仅供参考。
• 1084 • 岩石力学与工程学报 2005年的水文地质条件；(2) 填筑后的路基对多年冻土的热平衡产生了较大影响。
第1种主要形成了冰锥、冰幔和热融湖塘等不良冻土现象，随着工程施工的完成以及相应的补救工程措施和时间的推移，这类次生不良冻土现象对铁路建筑物的影响会逐渐减小；第2种主要形成了冻胀丘和厚层地下冰，原因是工程构筑物改变了多年冻土的水、热输运状态和条件。
这类次生不良冻土现象对铁路建筑物危害巨大，伴随冻结和融化过程，会导致冻胀和融沉等大变形，而且预计在以后铁路运营时将是主要的冻害，以下重点对这类现象的形成机理进行分析。
与土壤冻结和融化有关的水分迁移过程、成冰规律和冻胀(或融沉)现象在一定条件下实际上完全由过程的水、热输运特征所决定[3]。
在一定条件下，水可以以气态、液态和固态形式存在于土壤中，并可以以气态、液态和可能的复冰过程进行迁移。
每相的迁移速度取决于具体的条件[4]。
影响水分迁移的因素主要有以下几个：(1) 温度场研究表明，温度场的相变是造成冻土水分迁移的极其重要的因素之一。
水分迁移量的大小与冻结锋面推进的快慢有直接关系，而冻结锋面的推进速度又依赖于冻结速率。
冻结速率大时，冻结锋面处的水分冻结快，破坏了原来的能量平衡和物质平衡，冻结锋面相对稳定时间短，迁移来的水分在数量上难以维持相变所需要的水量，为了维持相变界面的能量和物质平衡，冻结锋面推进加快，以达到新的平衡，而这样水分迁移时间相对变小，迁移量也相对要小。