青藏铁路楚玛尔河地区复合路基地温状况分析

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青藏铁路沿线多年冻土区地温场变化规律

青藏铁路沿线多年冻土区地温场变化规律

青藏铁路沿线多年冻土区地温场变化规律
青藏铁路沿线多年冻土区地表温度是影响青藏铁路沿线结构安全性能的重要要素之一。

为了研究多年冻土区地表温度变化规律,本文利用2005—2016年期间梅里雪山地段、西
宁地段及兰州地段的温度记录数据,通过分析地温的变化规律,探讨冻土区地温变化特征,为青藏铁路沿线地段地温变化特征的科学研究和工程应用提供科学依据。

首先,从整体上看,从2005年5—7月到2016年7—9月,青藏铁路沿线冻土区平均
地温呈现明显递增趋势,平均地温增加了0.2-0.3℃,其中从2005年6月到2016年6月,梅里雪山地段地温增长最大,达到1.9℃。

从季节变化规律来看,三个地段冻土区地温均表现出明显的季节变化规律。

以梅里雪
山地段为例,表明该地段地温由5月底开始升温,随着8月初的到来,地温开始出现较大
变化,9月末达到最高值,在10月份开始逐渐减少,冬季会出现较为明显的递减现象,随后,5月份又重新回到升温平稳期。

西宁地段和兰州地段地温变化趋势也比较明显,总体
来说就是先升后降,出现平稳期的变化趋势。

从小时变化规律来看,梅里雪山地段、西宁地段及兰州地段多年冻土区地温开始有较
为明显的上升变化趋势于8时左右,地温出现最大值于16时左右,最小值于凌晨四 five
后左右,多时间段的地温变化总体表现为明显的升高趋势。

综上所述,梅里雪山地段、西宁地段及兰州地段多年冻土区地表温度每年呈现出稳定
变化的趋势,总体上有较大温度变化,而在每天24小时内,凌晨4 five左右为最低,8
时至16 点表现出较明显的升温趋势,该研究有助于青藏铁路沿线多年冻土层厚度及层次
的科学研究,以及冻土区内的地温地表面的观测与热量传递效应的研究。

青藏铁路沿线多年冻土分布特征及其对环境变化的响应

青藏铁路沿线多年冻土分布特征及其对环境变化的响应

都呈现出退化趋势
.处于季节冻土向片状连续多
年冻土 过 渡 区 的 青 藏 高 原 中 东 部 多 年 冻 土 退 化 [ 6 ] 显著 .
收稿日期: 2 0 1 4 0 3 1 6 ;修订日期: 2 0 1 4 0 6 2 1 2 0 1 4 B A G 0 5 B 0 5 ) ;中国科学院西部行动计划项目 ( K Z C X 2 X B 3 1 9 ) ;国家重点基础研究发展计划 基金项目:国家科技支撑计划项目 ( ( 9 7 3计划) 2 0 1 2 C B 0 2 6 1 0 1 ) 项目( 资助 作者简介:尹国安( 1 9 8 8- ) ,男,湖北宜昌人, 2 0 1 2年毕业于长安大学,现为中国科学院寒区旱区环境与工程研究所在读硕士研究生, m a i l :y i n g u o a n 1 2 3 @1 2 6 . c o m 主要从事寒区岩土工程及环境方面的研究.E
[ 5 ] [ 2 - 4 ]
多年冻土作为青藏铁路、公路工程的地基,其 空间变异性和热扰动性将会给路基工程稳定性带来 [ 7 ] 极大的危害 .青藏铁路、公路等重大线性工程的 建设改变了原来的水热状况,进而影响下部多年冻 土的生存环境和热稳定性,加速了冻土的退化进 0世纪 6 0年代至 2 1世纪初,青藏公路沿线 程.从 2 2m 深 度 上 温 度 上 升 多年冻土 边 缘 的 冻 土 岛 在 1 0 . 3℃,在广阔的中、低温冻土区冻土升温一般为 0 . 2℃左右,这种变化使得冻土天然上限下移 1 0~
8 ] 3 0c m[ .工程因素对多年冻土的热扰动有很大差
异,路堑、半路堤半路堑等开挖断面施工扰动最 大,土体开挖可能会引起局部水文地质条件的变 化,诱发如冰锥、热融湖塘、滑坡、坍塌等次生自 然灾害.填土路堤的热阻效应虽可以减少其下地温 的年振幅,起到延缓多年冻土融化的效果,但不能 改变因修筑路基而引起的吸热趋势,造成路基整体 温度升高,形成高温冻土层.此外,由高路堤而引 起的阴阳坡效应造成路基各部位在横向上融化深度 不同,可能诱藏铁路沿线多年冻土分区及特征

青海省地方铁路建设冻土技术问题

青海省地方铁路建设冻土技术问题
钻探 调查 试验
一.柴达尔-木里铁路的多年冻土
多年冻土热稳定性是决定冻土区工程设计思想的主要 因素,多年冻土年平均地温是多年冻土热稳定性的重 要标志,以多年冻土年平均地温(Tcp)为基础,将青 藏铁路多年冻土区划分为四个地温区:
高温极不稳定冻土区(Ⅰ区)0℃≥Tcp≥-0.5℃ 高温不稳定冻土区(Ⅱ区)-0.5℃> Tcp ≥-1.0℃ 低温基本稳定冻土区(Ⅲ区)-1.0℃>Tcp≥-2.0℃ 低温稳定冻土区(Ⅳ区)Tcp<-2.0℃
冻土含冰量决定其工程性质,决定工程建筑物变 形,根据冻土含冰量大小把多年冻土分为低含冰量冻 土(少冰、多冰)和高含冰量冻土(富冰、饱冰、含 土冰层、厚层地下冰)
柴达木-木里地方铁路全线均有多年冻土分布。 总长75.69km,少冰、多冰多年冻土32.75km,富冰、 饱冰多年冻土36.04km,含土冰层多年冻土6.9km。
保温板路基
路基上部或底部埋设一定厚度保温板(聚苯乙烯、聚胺脂泡沫板等),阻止热 量传入地基土体,这种路基结构称为保温板路基。
局限性
在低温冻土区,应用在低路堤、路堑能起到积极的效果,因冻土,地基有足够 的冷储量保持冻土上限或使上限上升。对于高温冻土区,冻土地基的冷储量有限, 缺乏寒季的冷能补给,不利于冻土保护。
【片石气冷+碎石护坡路基效果】集其他两 种之优点,效果更好
3.0m
青藏铁路片石 气冷路基结构 的应用及效果
块石层路基试验段 碎石层边坡实景
块石层路楚基玛实尔景河地区片石气冷路基+碎石护坡
块石层路基施工
热棒路基原理
热管(热棒)技术是60年代初发展起来的一种广泛用于土木工程中的冷 冻技术。它无需外加动力源,实际上是一种无芯重力式热管。热管(热棒) 路基,他的特点在于充分利用自然能源,在温差作用下驱动内部制冷工质的 汽液两相对流循环,通过蒸发段蒸发吸热作用降低周围冻土温度,增加冻土 本身的冷储量,提高冻土的热稳定性。

青藏铁路楚玛尔河地区片石气冷路基热稳定分析

青藏铁路楚玛尔河地区片石气冷路基热稳定分析
孙 良 鑫
( 中铁 第 一 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司 , 陕西 西安 7 1 0 0 4 3 )
摘 要 : 青 藏铁 路 楚 玛 尔河 地 区广 泛 应 用 了 片石 气冷 路 基 结构 , 根 据 该 地 区 片石 气 冷 路 基 实 测 地 温 资料 , 分 析 了地 温状 况 , 研 究 了该 路 基 结 构 保 护 多年 冻 土 的效 果 . 结果表 明 : 片石 气冷路基 能够起 到抬升 多年 冻土上 限, 主 动 冷 却
青 藏铁 路格 尔木 至拉 萨段 多年 冻土 路基 在考 虑 到 将来 全球气 候 变 暖条 件 下 , 采 取 了“ 主动降温、 冷

监 测 区位 于青 藏 高 原 腹 地 , 距 离格尔木市 2 2 0 2 4 0 k m, 属于 楚 玛 尔 河 冲 洪 积 高 平 原海 拔 4 5 0 0
s u b g r a d e i n t h e r e g i o n, t h e g r o u n d t e mp e r a t u r e i s a n a l y z e d a n d t h e e f f e c t o f t h e s u b g r a d e t o p r o —
第 3 4卷 第 3期 2 0 1 5年 6月
文章编 号 : 1 0 0 1 — 4 3 7 3 ( 2 0 1 5 ) 0 3 — 0 0 3 4 — 0 6
兰 州 交 通 大 学 学 报
J o u r n a l o f L a n z h o u J i a o t o n g Un i v e r s i t y
SUN Li a n g — x i n
( Ch i n a Ra i l wa y F i r s t Su r v e y a nd De s i g n I ns t i t u t e Gr o up Co ., Lt d ., Xi ’ a n 7 1 0 0 4 3, Ch i n a )

青藏铁路高寒区段路基稳定性评估

青藏铁路高寒区段路基稳定性评估

青藏铁路高寒区段路基稳定性评估青藏铁路是中国连接西部地区的重要交通路线,其高寒区段涵盖了从青海到西藏的大片地区。

由于地形多为高山峻岭,气候寒冷干燥,地质条件复杂,造成了这一路段的建设成本较高,同时也需要针对高寒环境对路基的稳定性进行特殊评估和设计。

为了确保铁路线路的可持续发展,对于路基的稳定性评估和设计需要从多个因素进行考虑。

首先,对于高寒地区,冻融循环是影响路基稳定性的关键因素之一。

冻融循环是指地下水在温度变化下由液态变为冰态、再由冰态变为液态的过程。

在高寒地区,温度波动较大,地下水也容易变化,这就会导致路基地基部分不断的膨胀和收缩。

为了解决这个问题,需要选择抗冻性较好的路基材料并采用适当的排水措施。

同时,为了减缓路基内部冻融变化带来的影响,也可以在路基内部加入织物或其他抗拉材料,以增加路基的横向抗拉能力以及整体的自稳定性。

其次,对于土壤类型和地质构造的特点也是评估路基稳定性时需要考虑的因素。

在高寒地区,土壤一般为岩土混合,其孔隙率和水分含量均较低,吸水性能差。

针对这一情况,需要从土壤的特点出发,采取相应的措施来避免发生路基塌方或路基隆起。

同时,还需要对地质构造进行评估,如山体的横向、纵向等特点,以保障路基的稳定性。

此外,对于施工过程中采用的技术方法和工程质量也是评估路基稳定性的关键因素。

在高寒地区进行建设时,常采用的是强制排水技术和防冻保温措施,以避免在冬季施工时发生问题。

同时,还需要对相关工程质量进行监管和检测,保证路基建设符合标准规范和安全要求。

综上所述,针对青藏铁路高寒区段的路基稳定性评估要考虑的因素很多,需要综合各个方面因素才能进行科学的设计和评估。

在路基建设过程中,需要有针对性的技术措施和规范,同时也需要高质量的工程管理和施工规范。

只有这样才能确保青藏铁路高寒区段的稳定性和可持续发展。

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

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。

青藏铁路沿线地形、气候、水文特征及其对沙害的影响分析

青藏铁路沿线地形、气候、水文特征及其对沙害的影响分析

青藏铁路沿线地形、气候、水文特征及其对沙害的影响分析青藏铁路途经地区地壳运动强烈,是现今地表构造活动最强烈的地域单元,分布着大量的褶皱和活动断裂带,岩石破碎,土质松散,地貌类型多样,病害严重。

同时,由于地势高耸,受高寒气候影响,温差大,冻融风化强烈,产生大量岩屑等细粒物质,为风沙活动提供了丰富的物质来源沿线布满了类似戈壁的风蚀沙砾石滩地,在破碎的地形上发育着大面积巨厚沉积物,特别是在铁路途经众多水系的河谷、湖盆等洼地分布有由风积沙组成的各种风成地貌,在大风干燥季节造成沙害。

限于青藏铁路的建设和通车只是近些年的事,有关沿线的自然环境及其对铁路沙害的影响认识不充分。

因此,文中在前人研究的基础上,通过对青藏铁路沿线的地形、气候、水文进行调查,分析其类型、分布、特征及对沙害的影响,以期系统认识青藏铁路沙害规律,为防沙提供依据。

1材料与研究方法文中数据资料通过野外调查与室内分析获取。

在野外,结合当地气象资料,沿青藏铁路考察地貌、气温、降水、风况、河流、湖泊等的类型、特征及分布情况。

在室内,主要采用Google Earth影像判译及GIS处理,并查阅相关文献,分析上述自然要素对铁路沙害的影响。

2调查与分析结果2. 1地形青藏铁路自西宁出发,依次经过的主要地貌单元有:煌水谷地、日月山、青海湖、关角山(青海南山)、柴达木盆地、昆仑山、楚玛尔高平原、可可西里山、秀水河-北麓河、风火山、日阿尺曲、乌丽山及盆地、沱沱河、开心岭、通天河、布曲河谷、温泉盆地、唐古拉山、扎加藏布、头二九山、安多河谷、错那湖-桑雄、念青唐古拉山、柴曲谷地、羊八岭、堆龙曲、拉萨河谷。

山地除日月山、关角山、昆仑山北坡、可可西里山、风火山、开心岭、唐古拉山、九子纳、念青唐古拉山等地势较为险峻外,其余多呈穹窿状,山岭浑圆坡度平缓,盆地和谷地大体呈NWW-SEE向展布,河谷宽浅,地形平缓。

因此,线路通过地区除昆仑山北坡路段,羊八井至拉萨路段属坡降较大的山区河谷,中间的风火山、可可西里山、开心岭、唐古拉山、九子纳、念青唐古拉山等路段坡降较大外,其余地段宏观上属高平原地貌,保留着古老的夷平面,地形平坦开阔。

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

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。

青藏铁路建设和冻土问题

青藏铁路建设和冻土问题

青藏铁路建设和冻土问题内容摘要: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1925公里,其中格拉段长约1118公里。

海拔4000米的地段有965公里,最高点唐古拉山口为5072米。

穿越多年冻土…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1925公里,其中格拉段长约1118公里。

海拔4000米的地段有965公里,最高点唐古拉山口为5072米。

穿越多年冻土区长度为632公里,其中大片连续多年冻土区长度约550公里,岛状不连续多年冻土区长度约82公里。

在632公里的冻土带中,年平均地温高于-1.0℃多年冻土区275公里,高含冰量多年冻土区221公里, 高温高含冰量重叠路段约为134公里。

高原、冻土和生态脆弱就成为青藏铁路修筑的三大难题,而冻土问题是青藏铁路成败的最关键问题。

冻土和冻土危害冻土是指温度在0℃以下,并含有冰的各种岩土和土壤。

一般可分为短时冻土、季节冻土以及多年冻土。

地球上冻土区的面积约占陆地面积的50%,其中多年冻土面积占陆地面积的25%。

我国多年冻土面积占国土面积的22%。

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,所以冻土具有强的流变性,其长期强度远低于瞬时强度特征。

同时,由于冰存在相变特征,未冻水分具有迁移特性,因此冻土也具有融化下沉性和冻胀性。

冻土工程不同于一般岩土工程的一个重要特点是:冻土工程中温度是一个关键参数。

由此也决定了冻土工程的稳定性与气候变化的关系十分密切。

多年冻土区由于反复的冻融作用,产生许多特殊的自然地质现象,如冻胀、融沉、冻拔、冻裂、冰锥、冻融分选、热融湖塘、融冻泥流等,对工程建筑有极大的影响。

多年冻土区常见的道路工程病害是融沉和冻胀问题。

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;当土中冰转变为水时,土便发生融化下沉,称为融沉。

以青藏公路为例,85%的路基病害是融沉造成的,15%为冻胀和翻浆所致。

青藏铁路主要冻土路基工程热稳定性及主要冻融灾害

青藏铁路主要冻土路基工程热稳定性及主要冻融灾害

青藏铁路主要冻土路基工程热稳定性及主要冻融灾害牛富俊;马巍;吴青柏【摘要】在介绍青藏高原多年冻土退化背景及其工程影响的基础上,通过主要冻土路基现场监测和沿线调查,对青藏铁路冻土路基2002年以来的地温发展过程、热学稳定性及次生冻融灾害进行了分析.结果表明:青藏铁路自2006年通车后冻土路基整体稳定,列车运行速度达100 km/h,达到设计要求,但不同结构路基的热学稳定性不同,采取“主动冷却”方法的路基稳定性显著优于传统普通填土路基.管道通风路基、遮阳棚路基及U型块石路基冷却下伏多年冻土的效果显著,块石基底路基左右侧对称性较差,而处于强烈退化冻土区和高温冻土区的普通路基热稳定性差,需结合路基所在区域局地气候因素予以调整或补强.以热融性、冻胀性及冻融性灾害为主的次生冻融灾害对路基稳定性存在潜在危害,主要表现为路基沉陷、掩埋、侧向热侵蚀等,其中目前最为严重的病害是以路桥过渡段沉降为代表的热融性灾害.%The background of permafrost degradation in the Qinghai-Tibet Plateau and its engineering impact in the region were introduced. Then based on the results of geo-hazard investigations and ground-temperature monitoring of the roadbeds along the Qinghai-Tibet Railway in the permafrost region1:, the development of ground temperature, thermal stability and secondary freezing-thawing hazards since 2002 were analyzed. The results showed that the roadbeds in the permafrost regions are stable in the whole since it was open to traffic in 2006. The train speed reaches 100 km/h, which achieves the design requirements. In-situ monitored results indicated that thermal stability of the roadbed constructed with a principle of "active cooling" method is much betterthan that of traditional roadbed. Among the cooling roadbeds, the duct-ventilated roadbed, sunshine-shield roadbed and U-type crushed-rock roadbed efficiently cooled the below permafrost. The roadbed with crushed-rock basement is unsymmetrical in thermal regime, and the thermal stability of the traditional roadbed is very weak, especially in the regions where permafrost is under intense degradation. Such sections should be reinforced considering the local climate factors. Along the railway, some main geo-hazards include thawing settlement, frost-heave and freezing-thawing induced hazards, and all of them might potentially influence the roadbed stability with settlement, burying and laterally thermal erosion. Currently the most serious one is the roadbed settlement in embankment-bridge transition section.【期刊名称】《地球科学与环境学报》【年(卷),期】2011(033)002【总页数】11页(P196-206)【关键词】青藏铁路;冻土;路基结构;主动冷却;热稳定性;冻融灾害【作者】牛富俊;马巍;吴青柏【作者单位】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;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;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【正文语种】中文【中图分类】P642.140 引言青藏铁路自2001年开工建设至今已10年,自2006年通车至今也已5年。

青藏铁路多年冻土区的地温特征及影响因素

青藏铁路多年冻土区的地温特征及影响因素

青藏铁路多年冻土区的地温特征及影响因素郭余良【摘要】根据青藏铁路多年冻土区测温工作的实践,通过对地温测试资料的统计分析,阐述了青藏铁路多年冻土区地温的分布规律,并总结了影响地温分布的各种因素.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2007(033)001【总页数】4页(P61-64)【关键词】地温;特征;规律;因素【作者】郭余良【作者单位】铁道第一勘察设计院地路处,陕西西安,710043【正文语种】中文【中图分类】U2地温是冻土动态特征的重要标志。

随时间和深度变化而变化的地温,不但反映着该处冻土的发展和演变史,而且还反映现状特征。

同时,地温也是评价冻土工程稳定性的重要指标。

因此,了解青藏铁路多年冻土区地温的分布特征及规律,有助于加深对沿线冻土工程地质特征的认识,对设计参数的合理选取和冻土工程的设置都大有裨益。

1 青藏铁路多年冻土区的地温特征1.1 地温分区的原则青藏铁路多年冻土区地温分区原则主要是依据冻土的年平均地温Tcp值,将青藏铁路沿线多年冻土区划分为高温极不稳定多年冻土区(Ⅰ)、高温不稳定多年冻土区(Ⅱ)、低温基本稳定多年冻土区(Ⅲ)和低温稳定多年冻土区(Ⅳ)四种类型(如表1所示)。

表1 青藏多年冻土区地温分区原则年平均地温Tcp/℃地温分区Tcp≥-0 5Ⅰ-1 0≤Tcp<-0 5Ⅱ-2 0≤Tcp<-1 0ⅢTcp<-2 0Ⅳ1.2 青藏铁路多年冻土区地温的分布特征根据上面的分区原则,对青藏铁路北起西大滩,南至安多约550 km的多年冻土区进行了详细划分,大致情况见表2。

从表中可以看出,多年冻土的地温与所处的地貌单元等因素密切相关。

根据地貌,地温特征大致可以分为三类。

(1)高山分布区主要分布于昆仑山、可可西里山、风火山、乌丽山区、开心岭山、唐古拉山及头二九山等地区。

该类地区多年冻土年平均地温较低,地温曲线类型为放热型(如图1)。

(2)高平原和河谷盆地分布区主要分布于楚玛尔河高平原、北麓河盆地、沱沱河盆地、通天河盆地、布曲河谷地和扎加藏布盆地等地区。

青藏铁路楚玛尔河地区冻土路基地温状况分析

青藏铁路楚玛尔河地区冻土路基地温状况分析
1 工程地质条件及监测方法
个 断面布置 4个测试孔 ,每孔测试深度 1 2 7~ 0m。测
试频率 为 :地温观 测每 年 2~1 份每 月观 测 2次 , 2月 1 月份观测 1 次。本 文分 析的数据 期 限为 2 0 2 0 0 3~ 0 7
年 。由于冻土路基热稳定性突 出表现在多年冻 面进行不 同路 基结构
温度状况 的分析 。
2 不 同 结构 冻 土 路 基温 度场 现 状
2 1 普通填土路基地温变化 . ( )所 监测 的普 通填 土路 基底 宽 2 . 1 04 m,顶 宽 7 3m,路基 高度 4 1m。路基 各监 测孔 原 上 限 ( . . 深 度 20m± )处温度随时间变化 曲线如 图 1 . 0 。图 1 显 示 :路基 左侧天然上限温度在 监测 期间逐年升 高。从

6・
路 基 工 程 Sbr e ni e n ug d g erg a E n i
2 1 年第 3期 ( 01 总第 16期 ) 5
续 的时间。左坡 脚孔 上限处 最高 温度 20 0 3年为 0 1 .7 ℃ ,至 20 0 7年 为 0 7 . 7℃ ,升温 速 率 为 0 1 . 5℃/ 。 年 此 外 ,左 肩孔 中上 限 处年 平均 温 度升 高 速率 为 0 0 .9  ̄/ ,且 发生融化的 20 C年 0 6年 ,最 高温度 为 02 . 7℃。 这种情况对于路基热稳定性是十分不利 的 ,但该处地 下冰不发育 ,路基仍相对稳定 。路基右路 肩和坡脚 孑 L 中上限处温度基本保持原状 ,即在负温 范 围内周期 波 动 。对 比该断面路基左右两部分上 限温度变化 ,显示 由阴 阳坡效应造成 的差异 十分显 著。 ( ) 图 2为各 监测孔地温随深度 、时间 的变化情 2 况 。该 图中左坡脚孔地温 变化显 示 :其一 ,最 大融化 深度呈 缓 慢 下 降 趋 势 ( ℃ 线 下 降 ) 0 ;其 二 ,图 中 I℃线 逐年加深 ,2 0 0 3年 一1℃线最大深 度为 4 6 .4

青藏铁路碎石护坡路基长期效果分析

青藏铁路碎石护坡路基长期效果分析

青藏铁路碎石护坡路基长期效果分析刘争平【摘要】采用碎石护坡路基是多年冻土地区主要的工程处理措施。

本文依据2003-2011年青藏铁路楚玛尔河地区碎石护坡路基的地温及沉降数据,对其长期效果进行分析。

结果表明:采用碎石护坡路基能有效冷却地基和保护多年冻土,路基下地温总体上呈现降低趋势,竣工后2年内冻土人为上限有明显抬升,2005年以后上限基本稳定,冻土路基逐渐呈现出热稳定状态;碎石护坡对于减少路基阴阳坡的地温差异有显著作用;碎石护坡路基填筑完成后,其前期沉降较大,后期逐渐减小,2007年以后每年的沉降量均在10 mm以内,路基呈现出长期稳定状态;碎石护坡施工对铁路运行影响小,故对于冻土铁路可采用碎石护坡措施进行路基补强。

%T he rubble slop embankment is the main engineering measures in permafrost region. T his paper studied the long-term effect of the rubble slope embankment according to the ground temperature and settlement data in Chumaer river region of Qinghai-Tibet railway during 2003 to 2011. The results showed that the rubble slope embankment can effectively cool foundation and protect permafrost,the ground temperature under the roadbed shows a decreasing trend and the artificial upper limit of permafrost has been uplifted obviously in two years of completion,the upper limit is beginning to stabilize after 2005 and the permafrost roadbed gradually shows in thermal stable state,the rubble slope embankment has a significant role in reducing the ground temperature difference of both sides of the roadbed,the early settlement is big and the later settlement is small after the rubble slope embankment construction,the annualsettlement is within 10 mm after 2007 and the roadbed is in stable state over a long period of time,the construction of the rubble slope embankment has little effect on railway operation which means we could use the rubble slope measures for roadbed reinforcement of permafrost railway.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】4页(P69-72)【关键词】青藏铁路;多年冻土;碎石护坡路基;长期监测【作者】刘争平【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司地路处,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U213.11 概述青藏铁路格尔木至拉萨段全长1 142 km,其中穿越连续多年冻土地区长约550 km[1]。

青藏铁路冻土工程有关问题的探讨

青藏铁路冻土工程有关问题的探讨

青藏铁路冻土工程有关问题的探讨李成【摘要】冻土是一种特殊的土体,有着不同于普通土的许多特点.多年冻土的季节融化层每年都要发生季节性的冻融过程,并伴随着发生各种不良冻土地质现象,产生一系列的工程问题.融沉、冻胀和不良冻土地质是多年冻土区筑路工程最主要的问题.对青藏线多年冻土区各类路基工程措施进行了讨论和介绍,并强调全球范围内气温升高将改变青藏高原多年冻土的环境.为了应对高温冻土和全球变暖的严峻挑战,必须改变以往沿用的消极被动保护冻土的方法,而采用积极主动保护冻土的工程措施,即冷却地基的方法,应研究开发新的地温调控原理和技术,采用新的路基结构形式,以确保路基工程的长期稳定.【期刊名称】《铁道勘察》【年(卷),期】2007(033)003【总页数】4页(P84-87)【关键词】铁路工程;青藏线;多年冻土;工程措施【作者】李成【作者单位】铁道第一勘察设计院,陕西西安,710043【正文语种】中文【中图分类】U21 概述青藏铁路格尔木至拉萨段全长约1 100 km,昆仑山北坡西大滩至唐古拉山南麓安多河谷地段,要穿越550 km的多年冻土。

全线线路海拔高程大于4 000 m地段约965 km。

在唐古拉山越岭地段,铁路最高海拔为5 072 m。

青藏高原的多年冻土大多属于高温冻土,极易受到工程的影响而产生融化下沉。

在青藏高原多年冻土区修筑工程会遇到一系列特殊的工程地质问题,如热融滑塌、热融湖塘、冻胀丘、冰锥、冻土沼泽湿地、厚层地下冰,以及活动层冰融过程的融沉、冻胀等。

青藏高原其独特的地理位置,变化多样的地貌特征,严峻的自然条件和复杂的地质环境,使得冻土工程问题成为青藏铁路工程建设中的一大难题。

1.1 青藏线多年冻土分布特征青藏线多年冻土北起昆仑山北麓西大滩,南至安多县城附近,中间有融区分布。

多年冻土呈南宽北窄分布。

根据多年冻土的含冰量及其融沉性、冻胀性,将多年冻土分为少冰、多冰、富冰、饱冰冻土和含土冰层。

依据多年冻土平均地温,将沿线多年冻土划分为高温极不稳定区、高温不稳定区、低温基本稳定区、低温稳定区四个区域。

青藏铁路沿线高温地热特征浅析

青藏铁路沿线高温地热特征浅析

区域治理交通规划与工程青藏铁路沿线高温地热特征浅析陈传财 宋春梅四川省煤田测绘院,四川 成都 610000摘要:青藏铁路沿线高温地热显示区是以大气降水为补给来源,以断裂深循环为运移方式的高、中温热异常区。

中更新世末期以来的地质演化,断裂构造及新构造活动起着重要的控制作用。

地热资源是集水、矿、热三位于一体的环保型新能源,其开发利用可推动社会经济和谐发展。

关键词:地热;成因;高温;青藏铁路青藏铁路沿线拉萨以农业为主,主产青稞、小麦、油菜等;当雄—安多一带以畜牧业为主。

工业主要有羊八井热田地热发电,其他有少量的矿产开发,太阳能、风能资源亦较丰富。

当前时代的发展特点是高效、环保、可持续发展,追求人与自然的和谐发展,而地热正是一种可再生的绿色能源。

充分开发利用地热资源,部分替代煤、石油等化工类资源,既可减轻环境污染,又能缓解煤、电等资源紧张的局面。

地热资源的开发利用可推动社会经济和谐发展。

一、区域地质概况1区域地质构造西藏青藏铁路沿线高温地热资源调查工作区主要位于西藏自治区中部地区,包括的市县有拉萨市、尼木县、当雄县、那曲县、聂荣县、安多县,地理坐标:90°00′—92°30′,北纬29°15′—32°30′。

青藏高原自早古生代以来,经历了多期特提斯古大洋板块的扩张、俯冲、消减,产生了多期强烈的构造变形、岩浆侵入、火山喷发和区域变质事件,在青藏高原内部形成了6条总体近东西向展布、规模巨大的板块结合带,及被其分隔开的10个地块。

调查区即位于其中的冈底斯-拉萨地块,区域上,各时代的地层出露较完整,从元古界至新生界均有出露,部分时代地层有所缺失。

由老至新叙述如下:Pt2-3地层属中-新元古界,主要分布于当雄县羊八井、那曲尼马、扎仁及措美县古堆乡一带;Pz1地层属下古生界,主要分布于工作区内措美县古堆乡一带;石炭系(C)主要分布于当雄-九子拉一带;二叠系(P)主要呈零星状分布于当雄-九子拉一带;三叠系(T)主要分布于雅鲁藏布江南岸及当雄-九子拉一带;侏罗系(J)主要分布于九子拉以北一带;白垩系(K)地层在该带呈零星出露;古近系(E)主要分布于羊八井-羊易一带;新近系(N)主要分布于当雄-九子拉一带;第四系(Q)广泛分布在本次工作区山间的水系附近,多为松散沉积物。

【高中地理】细数青藏铁路的地理之最

【高中地理】细数青藏铁路的地理之最

【高中地理】细数青藏铁路的地理之最国内降水最少的地区是柴达木盆地西北部的冷湖,年总降水量仅17.6毫米,比塔克拉玛干大沙漠的边缘还少,是我国的“干极”。

国内蒸发量最大的地区是察尔汗,年平均蒸发量3518毫米。

我国平均温度最低的地区是青海省,全年年平均气温为5―10℃。

国内寒冷时日最长的地方是五道梁,一年中有328天的气温在0℃以下。

世界上地理位置最高的河流是长江上游通天河支流楚玛尔河,整个河床都在青海高原上通过,海拔4600米,河底的高度为泰山高度的3倍。

世界上海拔最高的乡一级政府,是位于唐古拉山的唐古拉山乡,海拔4532.1米。

它也是中国面积最大的乡,面积5万多平方公里。

中国冰川分布最多的地区是昆仑山冰川,面积达101平方公里。

国内陆地冻土分布最多的地区是青藏高原,面积163万平方公里,占全国多年冻土总面积214.8万平方公里的75%,也是世界上中低纬度地带冻土分布最广、厚度最大的地区。

可可西里自然保护区是中国最大、世界第三大无人区,也是目前世界上原始生态环境保存最完好的地区,在青藏铁路沿线,保护区设有纳赤台、索南达杰、不冻泉、五道梁、二道沟、沱沱河等保护站。

青藏铁路是世界海拔最高的高原铁路:铁路穿越海拔4000米以上地段达960千米,最高点为海拔5072米。

青藏铁路也是世界最长的高原铁路:青藏铁路格尔木至拉萨段,穿越戈壁荒漠、沼泽湿地和雪山草原,全线总里程达1142千米。

青藏铁路还是世界上穿越冻土里程最长的高原铁路:铁路穿越多年连续冻土里程达550公里。

海拔5068米的唐古拉山车站,是世界海拔最高的铁路车站。

海拔4905米的风火山隧道,是世界海拔最高的冻土隧道。

全长1686米的昆仑山隧道,是世界最长的高原冻土隧道。

海拔4704米的安多铺架基地,是世界海拔最高的铺架基地。

全长11.7千米的清水河特大桥,是世界最长的高原冻土铁路桥。

建成后的青藏铁路冻土地段时速将达到100千米,非冻土地段达到120千米,这是火车在世界高原冻土铁路上的最高时速。

浅谈青藏铁路多年冻土区热管施工技术 陈德志

浅谈青藏铁路多年冻土区热管施工技术 陈德志

浅谈青藏铁路多年冻土区热管施工技术陈德志摘要:既有青藏铁路32公里长的路基采用了热管技术措施,取得了基底地温降低、冻土上限上升的良好效果,确保了多年冻土地段路基的稳定。

关键词:青藏铁路;多年冻土区;热管;技术措施1.工程概况青藏铁路格尔木至拉萨段扩能改造工程清水桥车站,属楚玛尔河高平原区,含冰量冻土,局部为含土冰层,为保护多年冻土需采取有效的保护多年冻土技术措施。

k1016+270~k1017+416段路基两侧护道中心、护道坡脚各设一排热管加强冻土保护,热管沿线路纵向间距2.8m。

2.工程地质冻土是指温度≤0℃并含有冰的各类土壤。

冻结状态持续多年(3年以上)不融化的冻土,称多年冻土。

冻土由固体矿颗粒、粘塑性冰包裹体、液相水(未冻水和强结合水)和气态包裹体(水汽和空气)组成。

冻土的稳定性不仅取决于冻土本身的性质,也取决于外部的温度和环境。

3.热管工作原理青藏铁路冻土路基工程中广泛应用的低温热管,其中本工程中采用Φ89mm热管。

热管工作原理是利用管内介质的气液两相转换,依靠冷凝器和蒸发器之间的温差,通过对流循环来实现热量传导的系统。

当大气温度低于冻土低温时,热管自动开始工作,当大气温度高于冻土地温,热管自动停止工作,不会将大气中的热量带入地基,收到了基底低温降低、冻土上限上升的良好效果。

Φ89mm热管是密闭真空腔体注入液氨构成,以液氨做工作介质的重力热管。

管的下端为蒸发段(吸热段),上端为冷凝段(放热段),根据实际工程要求,在两段中间布置绝热段,制造时管内抽真空并充入适量的液氨后密封,使用时热量从热源通过吸热段管壁传给液氨,液氨在蒸发段内蒸发,蒸汽从蒸发段流到冷凝段,并在冷凝段内凝结,热量通过放热段管壁传给冷源,冷凝段凝结的液氨靠重力返回吸热段。

通过以上循环,热源热量源源不断地流向冷源。

由于管内液氨需靠重力循环,所以该元件使用时只能是热源在下端、冷源在上端。

即传热具有单向性,不可逆向传热。

在寒季,由于空气温度低于多年冻土的温度,蒸发器中液体工作介质吸收多年冻土中的热量而蒸发,蒸汽在管内压差的驱动下沿热管中心通道向上流动至冷凝器,与相对温度较低的冷凝器管壁接触后放出汽化潜热冷凝成液体,液体工作介质在重力作用下沿管壁流回蒸发器再蒸发,如此循环即将多年冻土中的热量源源不断地传到大气中。

青藏铁路路基表面温度及融冻指数预测

青藏铁路路基表面温度及融冻指数预测
2.青藏铁路冻土路基沉降变形预测 [J], 张建明;刘端;齐吉琳
3.青藏铁路冻土区遮挡式路基结构安全可靠性预测分析 [J], 许兰民;曹玉新;严学斌;张鲁新
4.基于时间序列模型的青藏铁路路基变形预测 [J],陈卫雄
5.青藏铁路沿线地表融冻指数的计算分析 [J], 赵红岩;江灏;王可丽;杨瑜峰
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青藏铁路路基表面温度及融冻指数预测
江灏;王大勇;程国栋;王可丽
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2008(30)5
【摘 要】利用青藏铁路沿线沱沱河和那曲气象站的历史气温资料,采用趋势和波动外推方法预测2010年代两站气温,以此作为青藏铁路路基表面热力学模式的输入,计算输出路基表面辐射温度,然后采用年振幅方法计算2010年代融化指数和冻结指数及融冻比.结果表明:与1990年代相比,2010年代除沱沱河冬季月平均路基表面温度稍有下降外,沱沱河和那曲地区路基表面温度预测值都有较大幅度的上升.其中,沱沱河地区是夏季温度上升较大,升幅达到0.8℃;而那曲地区则是冬季温度上升较大,升幅达到0.6℃.沱沱河夏季路基表面融化指数明显增大,冬季冻结指数略有减小,预测融冻比的升幅在8%以上,达到0.85;融冻比目前仍然保持在1以下,表明其冻结能力依然占优势,但其优势已经在明显减弱,即多年冻土在向退化的方向发展.那曲路基表面融化指数增大而冻结指数减小,使得融冻比大幅度跃升,融冻比的升幅超过10%,达到1.79.总之,与1990年代相比,2010年代沱沱河和那曲地区路基冻土有明显向融化方向发展的趋势.
【总页数】5页(P855-859)
【关键词】青藏铁路;温度预测;融冻指数预测
【作 者】江灏;王大勇;程国栋;王可丽
【作者单位】中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州730000;中国科学院研究生院,北京100049

青藏铁路沿线气温和地温的极值推算

青藏铁路沿线气温和地温的极值推算

青藏铁路沿线气温和地温的极值推算
董安祥;白虎志;李栋梁;薛万孝
【期刊名称】《高原气象》
【年(卷),期】2003(22)5
【摘要】利用耿贝尔分布函数对青藏铁路沿线7个气象站的气温和0cm地温进行了极值估计。

结果表明:年极端最高气温50年一遇与常年接近,100年一遇比常年偏高0.1~1.5℃。

年极端最高地温50年一遇比常年偏高0.0~10.2℃,100年一遇比常年偏高1.5~13.7℃。

未来50年,如果年平均气温增加1.0℃,50年一遇的年极端最高气温将比常年偏高-0.1~2.0℃,100年一遇的将比常年偏高0.7~2.8℃。

【总页数】4页(P503-506)
【关键词】青藏铁路;气温;地温;极值推算
【作者】董安祥;白虎志;李栋梁;薛万孝
【作者单位】中国气象局兰州干旱气象研究所;兰州中心气象台;中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P423.36
【相关文献】
1.青藏铁路沿线清水河地区气温和地温的相互关系分析 [J], 杨海鸣
2.青藏铁路沿线地面气温和地温的年际变化趋势及与地形的关系 [J], 李栋梁;柳苗;钟海玲;吴青柏
3.青藏铁路沿线冻土带地温监测系统建成 [J],
4.ENSO对青藏铁路沿线气温和地温的影响及其预测 [J], 董安祥;李栋梁;郭慧
5.青藏铁路沿线1373年以来气温和地温的变化研究 [J], 时兴合;李栋梁;赵燕宁;秦宁生;汪青春;朱西德
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降低 地 温和 维护 地 温 场 对 称 性 方 面 都 具 有 显 著效 果 , 能 主 动 冷 却 冻 土路 基 , 很好 地保 护 多年 冻 土 。 关键词 : 青 藏铁 路 ; 复 合 路 基 ;地 温 分析 中 图分 类 号 : U 2 1 3 . 1 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 4—2 9 5 4 ( 2 0 1 3 ) 1 2— 0 0 4 0— 0 3
L I U J u a n
( C h i n a Ra i l w a y F i r s t S u r v e y a n d De s i g n I n s t i t u t e G r o u p L t d . ,X i ’ a n 7 1 0 0 4 3,C h i n a )
b e i n g u s e d i n t h e r e g i o n o f C h u ma r R i v e r a l o n g Q i n g h a i — T i b e t R a i l w a y .I n t h i s p a p e r ,b a s e d o n t h e
实 测地 温 资料 , 对 比 分析 了复合 路 基 与 一 般 路 基 的 地 温 状 况 , 研 究 2种路 基 结 构 保 护 多年 冻 土 的 效 果 。 结 果 表 明 : ( 1 ) 一般 路 基 地 温场 整 体 向 不 利 于 冻 土路 基 稳 定 的趋 势发 展 , 难 以起 到 全 面 保 护 多年 冻 土 的 作 用 ; ( 2 ) 复 合 路 基 在
Ab s t r a c t :Th e c o mpo s i t e s u b g r a d e ma de u p o f a i r — c o o l e d r u b b l e s a n d c r u s he d— s t o n e r e v e t me n t i s wi de l y
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线路/ 路基 ・
青藏 铁路 楚玛 尔 河 地 区复 合路 基 地 温 状 况分 析
支 4 娟
( 中 铁第 一勘 察 设 计 院集 团有 限 公 司 ,西 安 7 1 0 0 4 3 )
摘 要 : 青 藏 铁 路 楚 玛 尔河地 区 广 泛应 用 了 片石 气冷 及 碎 石 护 坡 复 合 路 基 结 构 , 根 据 该 地 区复 合 路 基 与 一 般 路 基
g r o u n d t e mp e r a t u r e d a t a me a s u r e d i n t h i s r e g i o n f o r b o t h t h e c o mp o s i t e s u b g r a d e a n d t h e o r d i n a r y s u b g r a d e,t h e s i t u a t i o n s o f g r o un d t e mp e r a t u r e s we r e c o mp a r e d a n d a n a l y z e d b e t we e n t h e t wo k i n d s o f s u b r a d e s ,a n d t h e p r o t e c t i v e e f f e c t s o n t he p e r ma f r o s t s o i l b y t h e t wo k i n d s o f s u b g r a d e s t r u c t u r e s we r e r e s p e c t i v e l y r e s e a r c h e d. Th e r e s u l t s a r e a s f o l l o ws:t h e g r o u nd t e mp e r a t u r e ie f l d o f t h e o r d i n a r y s u b g r a d e u s u a l l y p r e s e n t s a t e n d e n c y wh i c h i s n o t c o n d u c i v e t o t h e s t a b i l i t y o f ro f z e n — s o i l s u b g r a d e,S O t h e o r d i n a r y s u b g r a d e c a n n o t pl a y t h e r o l e o f c 0 mp r e he n s i V e l y p r o t e c t i n g t h e p e r ma ro f s t s o i l . I n c o nt r a s t , t h e c o mp o s i t e s u b g r a de c a n e x e r t r e ma r k a b l e e f f e c t s o n l o we r i n g t h e g r o u n d t e mp e r a t u r e a n d ma i n t a i n i n g t h e
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