青藏铁路冻土层处理办法

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青藏铁路关于冻土问题综述

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。

青藏铁路建设中的冻土工程问题及其应对措施

青藏铁路建设中的冻土工程问题及其应对措施

青藏铁路建设中的冻土工程问题及其应对措施青藏铁路,是为了满足经济发展和社会需求,以及促进民族团结、巩固国家核心区域的安全,在中国的西藏自治区建设的一条全长2800公里的铁路。

然而,这条铁路的施工遇到了种种严峻的技术挑战,其中最难以跨越的是冻土工程问题。

青藏铁路全线穿越索伦江谷,其中四分之三以上的地带属于冻土地区,即冰冻土、深冻土和塑性冻土,冻土地区能耗大,施工成本高,施工难度大,考虑到安全问题,冻土工程施工环境更为恶劣,这就使得青藏铁路建设中的冻土工程问题更加复杂、更加棘手。

首先,由于青藏铁路建设的特殊性,冻土工程施工范围大,地形复杂,气候寒冷,冻土表层深度大,施工条件恶劣,存在质量控制、分层处理、稳定性保证等不少技术难题。

其次,由于青藏铁路全线穿越若干国家保护划定的“三江源”保护区,冻土工程施工的时间被严格控制,任何可能对环境产生不可逆转的影响都不容许发生。

最后,还有一个令人难以克服的技术挑战,即冻土工程地段的低温处理,必须采取科学的防寒技术、冷却技术和复原技术来满足质量标准,保证施工安全性。

为了解决青藏铁路建设中的冻土工程问题,国家采取了一系列技术措施。

首先,采用技术自动化来提高施工质量,并推广新型冻土工程技术,如新型高效加热技术、地表高效冷却技术和软化处理技术;其次,投入大量研究,在新材料合成、新设备应用、新技术运用等方面进行深入研究;最后,采用一系列创新技术解决冻土结构的可塑性问题,采用温度和湿度监控技术对施工环境进行精密控制,采用抗冻低碳新材料来防止地层破坏。

为了保证青藏铁路建设的安全,国家铁道部采取了多种措施,保证施工质量,实施质量监督,强化施工安全管理,采用多种新型冻土施工技术,开展大规模工程,以及实行“三个一”的原则,即一个区域只建一条线路、一个沟槽只打一次土、一次施工后不再改变地形,从而打造一条安全、节能、环保的青藏铁路。

总之,青藏铁路建设中的冻土工程问题是一个棘手的问题,但我们积极采取了一系列技术措施,以期能尽快实现青藏铁路的建设。

青藏铁路冻土解决方案

青藏铁路冻土解决方案

青藏铁路冻土解决方案青藏铁路的建设是中国铁路史上的一项伟大工程,它连接了雄伟壮丽的青藏高原和其他地区。

然而,这个工程也面临着来自自然环境的巨大挑战,其中之一就是冻土问题。

青藏高原地域广阔,气候寒冷,土壤中的冰冻现象十分普遍。

那么,我们如何解决青藏铁路上的冻土问题呢?首先,我们需要理解冻土的特点和形成原因。

冻土是指土壤中水分被冻结形成的一种地表材料。

在高寒地区的青藏高原,由于气温低,空气中的水分会结成冰,这些冰会渗入土壤中,使其变得坚硬。

冻土除了对土地的构成有影响外,还具有不可忽视的地质工程问题。

因此,解决冻土问题对于青藏铁路建设来说至关重要。

其次,我们可以采取一系列措施来解决冻土问题。

首先,可以在土壤表面构建保温层来防止冷空气渗透到土壤中。

这可以通过在土壤表面上覆盖一层较厚的材料,如沙土或石塘,来实现。

这样可以有效减缓渗透速度,降低土壤冻结的程度。

其次,可以采用地下排水系统来解决冻土问题。

通过将排水管道埋设在土壤下方,将土壤中的积水排除出去,防止冰块形成,从而避免土壤冻结。

另外,保护冻土还需要结合植被恢复来进行,植物的根系可以有效地改善土壤的稳定性。

在青藏高原这样的高寒地区,植物的分布相对较少,所以可以考虑进行温室种植。

在温室内培育出更耐寒的植物品种,然后将其移植到铁路附近的土地上,以实现土壤的保护和恢复。

此外,建设合理的排水系统也是解决冻土问题的重要一环。

在青藏高原这样的高原地区,降雨量大,排水不畅会导致土壤湿度增加,加剧冻土的形成。

因此,铁路和周边设施中的排水系统设计需要考虑到降雨量,确保快速将水排除,降低土壤冻结的可能性。

最后,监测和预警系统的建设也是解决冻土问题的重要手段。

通过建立冻土监测站点,实时监测土壤温度、湿度等指标的变化情况,及时掌握冻土情况的变化趋势。

当存在潜在的冻土问题时,预警系统可以提前发出警报,以进行相应的调整和改进。

在解决冻结土壤问题的过程中,我们需要进行科学研究和不断的实践。

四大措施破解青藏铁路千年冻土

四大措施破解青藏铁路千年冻土

四大措施破解青藏铁路千年冻土作者:刘长奇来源:《地理教育》2011年第11期青藏铁路的修建,创造了世界铁路建设的多项奇迹,其中一个就是解决了铁路穿越千年冻土区的问题。

青藏铁路东起青海格尔木,西至西藏拉萨,全长1200千米,其中有600千米属于高海拔寒冷区冻土地质。

高原寒冷区冻土层地基的稳定性是铁路面临的最大难题。

所以说青藏铁路修建的成败决定于路基,而路基最大的问题就是多年冻土。

夏天气温上升,冻土层融化,上面的路就会塌陷;而冬天温度降低,冻土膨胀,就会把建在上面的路基和钢轨顶起来,一降一升,火车极易脱轨。

针对以上问题,我国的铁路建设者主要采用以下四个措施来解决冻土问题。

热棒:天然制冷讥进入两大滩冻土区,铁路路基两旁插有一排排碗口粗细、高约2m的铁棒(如图1),即热棒。

铁棒间相隔2m,一直向前延伸。

热棒在路基下还埋有5m,整个棒体是中空的,里面灌有液氨。

热棒的工作原理是:当路基温度上升时,液态氨受热发生汽化,上升到热棒的上端,通过散热片将热量传导给空气,气态氨由此冷却液化变成了液态氨,又沉入了棒底。

这样,热棒就相当于一个天然制冷机。

抛后路基:廉价土窑调在青藏铁路路基内部,还有一种廉价而有效的土空调正悄无声息地运转着。

在土层路基中间,填筑了一定厚度的碎石(如图2)。

当夏季来临时,青藏高原气温升高,抛石路基表面的温度上升,空气密度降低,而路基冻土中的温度较低,空气密度较大,这样热空气与冷空气就不易对流,无形中形成了外界与冻土的隔热层;当冬天来临时,冻土路基的外界温度较低,空气密度较大,而路基冻土层温度较高,空气密度较低,将自然上移,与外界进行热量交换,无形中形成了冷热对流,使路基冻土层温度降低,保护了冻土的完好性。

遮阳板:隔热外农青藏高原地处中低纬度的高海拔地区,太阳辐射十分强烈是该地区的一个重要特征。

遮阳板路基是在路基的边坡和坡面上架设一层用于遮挡太阳辐射的板材,可消除太阳对路堤坡面的有效辐射加热作用(如图3),达到稳定路基温度的目的。

青藏铁路冻土解决方案

青藏铁路冻土解决方案

青藏铁路冻土解决方案青藏铁路是我国西部地区重要的铁路干线,它连接了青海省和西藏自治区,是中国铁路网中的一条重要支线。

然而,由于青藏地区地势高、气温低,冻土是铁路建设中的一大难题。

在这种情况下,如何有效地解决青藏铁路的冻土问题成为了工程建设的重中之重。

首先,针对青藏地区的特殊气候和地质条件,我们需要采取科学合理的工程措施。

在铁路路基设计上,可以采用加热路基的方式来防止冻土的产生。

通过在路基下方设置加热管道,利用地热或其他能源对路基进行加热,从而有效地防止冻土的形成。

这种方法不仅可以保持路基的稳定性,还可以提高铁路的运行效率和安全性。

其次,对于已经形成的冻土,我们可以采用加热处理的方式来解决。

通过在冻土下方设置加热设备,利用热能对冻土进行融化处理,从而恢复土壤的稳定性和承载能力。

这种方法可以有效地解决已经存在的冻土问题,保证铁路的安全运行。

除了加热处理,还可以采用保温措施来防止冻土的产生。

在铁路路基和桥梁设计中,可以采用保温材料来对路基和桥梁进行保温,防止土壤温度过低而导致冻土的产生。

这种方法可以在一定程度上减少冻土对铁路的影响,保证铁路的正常运行。

另外,科学合理的排水系统也是解决冻土问题的重要手段。

在铁路建设中,我们需要合理设计排水系统,确保路基和桥梁的排水畅通。

通过排水系统的设计和建设,可以有效地降低土壤含水量,减少冻土的产生,保证铁路的安全运行。

总的来说,青藏铁路的冻土问题是一个复杂的工程难题,但通过科学合理的工程措施和技术手段,我们完全有能力解决这一问题。

通过加热处理、保温措施和科学合理的排水系统,我们可以有效地防止冻土的产生,保证青藏铁路的安全运行。

相信在不久的将来,青藏铁路将成为一条安全、高效的铁路干线,为西部地区的经济发展和交通运输做出更大的贡献。

青藏铁路解决冻土的措施

青藏铁路解决冻土的措施

青藏铁路解决冻土的措施
青藏铁路沿线存在大量的永久冻土地区,为了确保铁路的安全和稳定,需要采取一系列措施。

一般来说,主要有以下几点:
1. 路基设计时采用特殊的隔热层和防渗层来保护冻土层。

隔热层能够减少路基与谷底地表温度之间的热交换,从而减少冰川融化和冻土融化。

防渗层则能够防止地下水对冻土的融化作用。

2. 铁路桥梁设计时,采用特殊技术加强冰洲、水洲等冻土地区的基础。

钢管桩、钢板桩等方法可以增加桥梁的稳定性和承重能力。

3. 维护路基、桥梁、隧道等设施,及早检测并处理融化和冻融作用带来的影响。

及时清理桥梁冰挂、隧道冰柱等问题。

4. 加强手段,防止路基断层滑坡、山体滑坡等问题。

采用防护网、防护墙等措施,确保铁路线路的稳定。

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。

青藏铁路如何克服冻土的小故事

青藏铁路如何克服冻土的小故事

青藏铁路克服冻土的小故事
作为世界上穿越冻土里程最长的高原铁路,青藏铁路在建设过程中面临着诸多挑战。

其中,如何克服冻土难题成为了摆在工程师们面前的一大难题。

青藏铁路穿越的冻土带由于气温极低,使得土壤长时间处于冻结状态,给铁路建设带来了很大的困难。

为了解决这个问题,工程师们采取了多种措施。

首先,他们采用了片石通风路基和通风道等特殊结构,以改善冻土的散热条件。

这些结构能够有效地引导冷空气流过冻土地区,降低冻土的温度,从而保证铁路的路基稳定。

其次,工程师们还采用了热棒技术。

热棒是一种高效的传热装置,能够将地下的热量传递到地上,从而降低冻土的温度。

在青藏铁路的建设中,工程师们将热棒技术应用到了冻土地区,取得了很好的效果。

除此之外,工程师们还采取了其他一些措施,例如在路基两侧设置隔热层、加强铁路沿线的绿化等。

这些措施都能够有效地减少太阳辐射和地面长波辐射对冻土的影响,从而保证铁路的安全运行。

在克服冻土难题的过程中,工程师们经历了许多艰辛和困难。

但是,正是他们的不懈努力和智慧,使得青藏铁路成为了世界铁路建设中的一项伟大工程。

通过这个故事,我们可以看到人类在科技发展中的伟大力量。

正是科技的进步,让我们能够克服自然界的种种难题,为人类的发展创造更加美好的未来。

同时,我们也可以看到,只有通过不断地探索和创新,才能够实现人类对未来的梦想和追求。

在这个时代,我们每一个人都应该积极拥抱科技的发展,相信人类的智慧和力量。

只有通过不断地学习和创新,才能够适应未来的变化和发展。

让我们一起期待着未来的美好!。

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法青藏铁路的建成极大地促进青藏地区经济的发展,加快西部大开发的步伐。

但是,在这条世界上海拔最高的铁路建设工程中,却面临着多年冻土、生态脆弱、高寒缺氧等铁路建设史上的世界性难题,建设者们是怎样解决这三大难题的呢?一、多年冻土青藏铁路铺设在平均海拔4500 米的高原上,由于海拔高,终年气温很低,路基下是多年冻土层,有的地方冻土层厚达20 多米;这些冻土在温暖的季节会融化下降,寒冷的季节则冻结膨胀,这一起一降会严重影响铁路路基的稳定。

而青藏铁路要经过这样的冻土地段长达550 千米,是铁路全长的一半!在工程建设中,对这一地带采用了因地制宜的方法:对相对稳定的冻土地段采取片石通风路基、片石护道、热棒技术、铺设保温板等方法,使路基通风,加快热量散发,降低温度,保持冻土的稳定性。

对于极不稳定的冻土地段则采用“以桥代路”的方法,即以桥梁代替路基。

桥梁工程采用桩基础,每座桥墩下面有四根桩基,每根桩基要深入地下20 米以上,浇筑桥墩的混凝土经过了点和不同的地质条件,采取衬砌防水保温层、泥浆护壁等有效措施,克服了一系列施工难题。

二、生态脆弱青藏高原气候寒冷,昼夜温差大,土层浅薄贫瘠,生态十分脆弱,一旦遭受人为破坏,要恢复几乎不可能。

为此,青藏铁路建设工程首次作出环保和施工同等重要的承诺,并与当地政府签订环保协议;铁路建设工程用于环保方面的投资预计达20 多亿元,占工程总投资的10%左右,环保投资和所占比例如此之大,在国内建设史上尚属首例。

环保意识和行动无处不在:在桩基施工中,工程人员创造性地应用旋挖钻机干法成孔这一新型环保施工工艺,它可以快速成孔,既不会过多干扰多年冻土层,又不会污染环境。

可可西里是国家级自然保护区,铁路穿过这里时,修建了清水河特大桥,这是全线最长的“以桥代路”工程,也是青藏铁路专门为藏羚羊等野生动物迁徒而开辟的通道。

对于在施工过程中不可避免的环境破坏,则采取人工种草和草皮移植的方法,最大限度地恢复植被。

青藏铁路三大技术难题及解决

青藏铁路三大技术难题及解决

一、多年冻土问题在冻土上修路,路基随气温变化而具有不稳定性。

由于青藏高原气温年变化极大,夏季最高温38℃,冬季最低温-40℃。

气温高的季节,冻土融化,形成热融湖塘、暗河,路基翻浆、滑动,路基形成搓板路;气温降低,路基冻结,甚至反常膨胀,形成冻涨球。

冻土当中有含土冰层、饱冰冻土、裂隙冰、砂岩、泥岩、泥沙互层。

温度升高,造成热融扩大,尤其是在明洞开挖时,仰坡失稳、滑塌、基地泥泞,隧道开挖后,拱部严重掉块,甚至塌方,隧道营运后会因反复冻融破坏结构,影响运营安全。

铁路通车后,必然有大量废热从车内排出,对铁路路基有影响。

为解决冻土问题,专家采用了如下方法来保证路基的稳定与持久: 1 采用片石通风路基,片石通风护道,铺设保温材料,采用热棒技术。

(通风路基与通风护道使得空气对流快,使路基温度与周围气温一致,不易形成局部热区,有利于路基稳定)。

2 在冻土中及不稳定的地方采用以桥代路(在冻土上修桥,下面无水而是不稳定的冻土),如清水河特大桥。

3 隧道工程在衬砌中设置防水保温层。

4 重新研究制定混凝土耐久性技术标准,提高混凝土结构的耐久性。

为防止热胀冷缩使桥墩出现龟纹,使混凝土与冻土“亲密接触”,采取负温养生措施,夏季采取挖井制冷、放风冷却措施,使温度保持在10度左右,冬季采取烤热、添加防冻剂,给桥墩裹上棉被等措施,保证混凝土的耐久性和防冻性。

二、高寒缺氧问题如前所述,青藏铁路沿线海拔4000米以上的地区有960千米,占全线总长的84%,许多地方常年温度在-10℃以下。

人们常说,“到了昆仑山,气息已奄奄;过了五道梁,哭爹又喊娘;上了风火山,三魂已归天”。

在海拔4000多米的地方,人们常常感觉到头晕、恶心,脚下仿佛踩着一团棉花,软弱无力。

人缺氧会头痛脑胀,胸闷气短,夜不成寐,会诱发脑水肿、肺水肿等疾病。

空气稀薄,高寒缺养,被称为“生命的禁区”。

高寒缺氧严重威胁着青藏铁路建设中的建设者。

通常,人们只关注通车后,火车内的寒冷缺氧问题,而对露天从事建设的百万大军关心较少。

青藏铁路多年冻土问题如何解决的

青藏铁路多年冻土问题如何解决的

青藏铁路多年冻土问题如何解决的?青藏铁路处于边勘测、边设计、边施工、边研究的“四边”建设状态,必须采用动态设计理念。

“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”项目科研人员通过试验段研究发现,保温材料只能够延缓多年冻土融化,在高温高含冰量条件和气候转暖条件根本无法确保路基稳定。

因此,“我们提出改变以往单纯依赖增加热阻保护多年冻土的方法,采用冷却路基思路、主动保护多年冻土工程措施来确保工程稳定性”。

这一思路的具体措施包括块石路基、碎石护坡,在路基两旁埋设高效导热的热棒、热桩,在路基中铺设通风管,在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板等。

还有一种工程设计措施就是以桥代路,这个桥可不是一般跨江过河的桥,冻土科研攻关人员将之命名为“旱桥”。

马巍称,旱桥桥桩穿越冻土层而直接打在坚实的底层,桥上铺架铁轨即可最大限度地避免冻土的影响。

青藏铁路穿越可可西里冻土区的清水河特大桥,就是典型的旱桥,该桥长达十一点七公里,气势巍然壮观。

虽然对冻土区的青藏铁路线建设、运营而言,旱桥是最可靠、最安全的工程措施,但由于其造价太昂贵,每公里要耗资五千万元人民币之巨,而全长一千多公里的青藏铁路全线总投资仅约三百亿元人民币。

因此,旱桥不能、也无法推广使用,只是在冻土条件复杂、安全性要求高的区域采用。

青藏铁路多年冻土问题如何解决的?采纳率:41%11级2013.04.10新浪网:中国科研者研究冻土已有半个世纪了吧?吴青柏:上世纪50年代初期,中国政府最初提出修建青藏铁路。

当时成立了冻土大队,奔赴高原研究冻土问题,这其实也就是现在中国科学院寒旱所的前身。

虽然后来青藏铁路工程上马一波三折,但中国科研者对青藏高原冻土的研究却没有停止过。

新浪网:青藏公路也是修建在冻土层之上,怎么解决冻土问题?吴青柏:青藏公路修建于上世纪50年代,那时对冻土的认识还非常浅,也没有什么新方法、新技术。

当时只是采用了将路基加高到一定的合理高度,以减少路面热扰动对冻土层的影响这一最简单的方法。

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法

青藏铁路施工遇到的困难及解决办法青藏铁路的建成极大地促进青藏地区经济的发展,加快西部大开发的步伐。

但是,在这条世界上海拔最高的铁路建设工程中,却面临着多年冻土、生态脆弱、高寒缺氧等铁路建设史上的世界性难题,建设者们是怎样解决这三大难题的呢?一、多年冻土青藏铁路铺设在平均海拔4500米的高原上,由于海拔高,终年气温很低,路基下是多年冻土层,有的地方冻土层厚达20多米;这些冻土在温暖的季节会融化下降,寒冷的季节则冻结膨胀,这一起一降会严重影响铁路路基的稳定。

而青藏铁路要经过这样的冻土地段长达550千米,是铁路全长的一半!在工程建设中,对这一地带采用了因地制宜的方法:对相对稳定的冻土地段采取片石通风路基、片石护道、热棒技术、铺设保温板等方法,使路基通风,加快热量散发,降低温度,保持冻土的稳定性。

对于极不稳定的冻土地段则采用“以桥代路”的方法,即以桥梁代替路基。

桥梁工程采用桩基础,每座桥墩下面有四根桩基,每根桩基要深入地下20米以上,浇筑桥墩的混凝土经过了点和不同的地质条件,采取衬砌防水保温层、泥浆护壁等有效措施,克服了一系列施工难题。

二、生态脆弱青藏高原气候寒冷,昼夜温差大,土层浅薄贫瘠,生态十分脆弱,一旦遭受人为破坏,要恢复几乎不可能。

为此,青藏铁路建设工程首次作出环保和施工同等重要的承诺,并与当地政府签订环保协议;铁路建设工程用于环保方面的投资预计达20多亿元,占工程总投资的10%左右,环保投资和所占比例如此之大,在国内建设史上尚属首例。

环保意识和行动无处不在:在桩基施工中,工程人员创造性地应用旋挖钻机干法成孔这一新型环保施工工艺,它可以快速成孔,既不会过多干扰多年冻土层,又不会污染环境。

可可西里是国家级自然保护区,铁路穿过这里时,修建了清水河特大桥,这是全线最长的“以桥代路”工程,也是青藏铁路专门为藏羚羊等野生动物迁徒而开辟的通道。

对于在施工过程中不可避免的环境破坏,则采取人工种草和草皮移植的方法,最大限度地恢复植被。

青藏铁路如何解决冻土问题

青藏铁路如何解决冻土问题

他山之石精品(总)工程质量N (B)全长1118km 的青藏铁路,有632km 是常年冻土区。

青藏高原年平均气温—4.3℃,气温变化幅度24℃。

直接在冻土上建铁路不行,因为随着季节的变化,冻土融化时路基会融沉,冻土冻结时路基会膨胀,融沉和膨胀都会破坏路基。

必须要想出一种方法,让路基保持恒温,避免融沉和膨胀。

如果在路基下设置通风管道,如图1所示,能达到这个目的吗?经过25年的观测和有限元法计算表明,能。

因为通风管中空气导热系数比土层小,可以起到隔热作用,减少传入基底的热量。

另一方面,通风管内空气以对流方式使堤身散热,冬季冷空气在管内流动可降低基底的地温,增加基底冷储量。

通风路基0℃等温线在地表下0.2m ,基本稳青藏铁路如何解决冻土问题定,路基下冻土最低温度为—1℃~—0.5℃。

而没有通风管的普通路基地表下最大融深已超过8m 。

另一种方法是用热管增加基底和路基的蓄冷量,如图2所示。

热管的导热能力是铜、银的三千Ⅰ道碴层;Ⅱ碎石砂砾;Ⅲ亚粘土;Ⅳ弱风化岩。

管中心线距地面1m ,管直径0.4m ,管内风速4m/s图1通风路基结构示意图L图2热管35492007.o.745(总)工程质量N (B)至一万倍,热管两端密封,管中装液体工质,管上部装有散热片,叫冷凝段,管下部埋入冻土中,叫蒸发段。

当外界温度低于冻土温度时,管中液体工质吸收冻土中的热量蒸发成气体,蒸气在压差驱动下沿热管中心通道向上流动到蒸发段,放出热量,冷凝成液体,液体在重力作用下沿管壁流回蒸发段;当气温高于地温时,液体工质蒸发成的蒸气上升到冷凝段后,由于管壁温度较高,图3热管工作原理摘自:刘志强,赖远明,张淑娟,肖建章,青藏铁路通风路基三维温度场的数值分析,土木工程学报,2006年1月;马辉,刘建坤,张弥,郭大华,青藏铁路建设中的冻土工程问题及其应对措施,土木工程学报,2006年2月气体不能冷凝成液体,达到液相平衡后液体停止蒸发,热管停止工作。

青藏公路及铁路对沿线冻土环境的影响及工程防治措施

青藏公路及铁路对沿线冻土环境的影响及工程防治措施

青藏公路及铁路对沿线冻土环境的影响及工程防治措施在我国广袤的大地上,青藏公路和铁路犹如两条巨龙蜿蜒伸展在青藏高原之上。

它们不仅是重要的交通动脉,也对沿线的冻土环境产生了深远的影响。

冻土,这种在低温下保持冻结状态的特殊土壤,在青藏地区广泛分布。

青藏公路和铁路的建设与运营,给这片冻土环境带来了一系列的变化。

首先,工程的建设和运营会改变冻土的温度场。

道路和铁路的铺设形成了大面积的人工热扰动源。

在夏季,路面吸收大量的太阳辐射,热量向下传导,使得冻土的温度升高,导致多年冻土上限下降,冻土厚度变薄。

这就像是给冻土“加热”,打破了它们原本的低温平衡。

其次,工程的建设改变了冻土的水分场。

道路和铁路的路基会阻碍地表水和地下水的流通,导致水分在局部聚集或流失。

水分的变化进一步影响了冻土的稳定性,使得一些地区出现冻胀、融沉等现象。

再者,工程的建设还会影响冻土的力学性质。

冻土在冻结和融化过程中,其强度和变形特性会发生显著变化。

由于道路和铁路的荷载作用,冻土的受力状态发生改变,可能导致路基的不均匀沉降和变形,影响道路和铁路的平整度和安全性。

为了减轻青藏公路及铁路对沿线冻土环境的不利影响,工程防治措施应运而生。

在设计阶段,充分考虑冻土的特性是关键。

采用合理的线路走向和坡度,尽量避开冻土不稳定区域。

对于无法避开的冻土区,采用特殊的路基结构形式,如通风路基、热棒路基等。

通风路基通过空气的流通带走热量,降低路基温度;热棒路基则利用热棒的高效热传导性能,将热量从路基内部散发到大气中,保持冻土的冻结状态。

在施工过程中,严格控制施工季节和施工工艺。

尽量选择在冬季施工,减少对冻土的热扰动。

同时,采用低温混凝土和保温材料,降低施工过程中的热量传递。

在运营阶段,加强监测和维护是必不可少的。

通过安装温度、变形等监测设备,实时掌握冻土的变化情况。

一旦发现异常,及时采取措施进行修复和加固。

此外,生态保护措施也不能忽视。

在沿线进行植被恢复和水土保持工作,增加地表的覆盖度,减少太阳辐射的吸收,有助于保持冻土的低温环境。

青藏铁路地基处理方法

青藏铁路地基处理方法

青藏铁路地基处理方法
青藏铁路地基处理主要采用以下几种方法:
1. 压实处理:在路基上使用重型机械进行压实处理,使路基土体具有一定的坚实度和承载力。

2. 加筋处理:在路基土体中加入钢筋、钢丝网等材料,增强路基土体的抗拉强度和承载能力。

3. 排水处理:采用排水沟、排水管等设施,将路基土体中的地下水排出,减小土体的饱和度。

4. 地基改良:采用化学固化、灰浆注浆等方法,改善路基土体物理性质,提高路基承载力和变形性能。

5. 防冻处理:采用保温材料覆盖路基,并在路基下设置保温层,防止路基土体因低温而冻胀损坏。

以上方法可以单独或结合使用,针对青藏铁路地质条件和气候特点,科学地进行地基处理,确保青藏铁路安全运行。

冻土知识点总结,青藏铁路是怎样解决冻土问题的

冻土知识点总结,青藏铁路是怎样解决冻土问题的

高中地理冻土知识点总结青藏铁路是怎样解决冻土问题的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(数小时徵日以至半月)/季节冻土(半月至数月)以及多年冻土(又称永久冻土,指的是持续二年或二年以上的冻结不融的土层)。

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。

形成条件气候冻土分布区的环境条件存在差异。

冰沼土分布区属苔原气候,大部分地面被雪原和冰川所覆盖,年平均温在0℃以下,一般都在-10℃至-17℃,冬季气温可低至-40℃,甚至-55℃,夏季温度也很低,7月份平均温度不超过10℃,全年结冰日长达240天以上。

高山冻漠土年均温也很低,一般为-4℃至-12℃。

冻土区降水很少,欧洲部分为200—300毫米,亚洲和北美洲北部在100毫米以下,西藏冻漠土区因地势高、远离海洋,降水更稀少,一般为60〜80毫米,其北部更少,为20〜50毫米,其中90%集中于5—9 月。

降水虽然少,但气温低,蒸发量小,长期冰冻,土壤湿度很大,经常处于水分饱和状态,夏季土壤一母质融化,砂土可达1〜1.5米,壤土70〜100厘米,泥炭土35〜40厘米,以下即为永冻层,高山冻漠土在宽谷、湖盆永冻层深度80厘米,山坡上可达150厘米。

植被由于冻土区气候严寒,植被是以苔藓、地衣为主组成的苔原植被,草本植物和灌木很少,常见的植物有:石楠属、北极兰浆果、金凤花等开花植物,南缘有云杉、落叶松、桦、白杨、柳、山梣等,生长缓慢,矮小且畸形,各种植物的年生长量均不大,苔原地带每年有机质的增长量为400公斤/ 公顷,是世界各自然地带中最少的。

高山冻漠土区植被为多年生和中旱生的草本植物、垫状植物和地衣,常见的有凤毛菊属、葶苈属、桂竹香属、虎耳草属、点地梅属、银莲花属、金莲花属、红景天属等,一簇簇地生长在石隙之间,或在冰雪融水灌润的地方局部呈小片分布。

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

解决青藏铁路建设中冻土工程问题的思路与思考
青藏铁路是中国的一项重大工程,它的建设必须面对严重的冻土工程问题。

如何有效解决这些问题,是当前青藏铁路建设的一大挑战。

本文旨在探讨一些可以解决青藏铁路建设中冻土工程问题的思路和
思考。

首先,我们需要深入了解青藏高原的气候和地质地形状况。

青藏高原是全球高海拔、低温、冻土区域,气候干燥,降水少。

此外,青藏高原地质地形多变,地貌复杂,地震、泥石流等自然灾害频繁发生。

因此,在青藏铁路建设中,我们需要采取适合当地气候和地形的冻土工程技术。

其次,我们需要加强青藏铁路建设中的监测、预警和应对能力。

青藏高原的气候和地质地形变化剧烈,因此,我们需要建立完善的监测系统,对青藏铁路周边的环境变化进行及时监测和预警。

同时,我们需要加强应对能力,制定应急预案,建立应急机制,及时应对自然灾害和其他紧急事件的发生。

此外,我们需要加强科研和技术创新,不断提升冻土工程技术水平。

青藏高原的气候和地形独特,因此需要针对性地研究冻土工程技术,不断探索新的工程技术和材料,提高青藏铁路的安全性和可靠性。

总之,解决青藏铁路建设中的冻土工程问题是一项重大的任务,需要我们加强技术研究和创新,并建立完善的监测和应对机制,确保青藏铁路建设的顺利进行。

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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

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。

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在修筑青藏铁路是的“永冻土层”是怎么解决的?
目前有多种解决的办法与技术,一是适当提高路基填土高度,用天然土保温,这种方法价廉,可普遍采用。

二是在路基埋设工业保温层(PU、EPS等),埋设5~10厘米保温板,在工程实践中均取得极佳工程效果。

三是埋设通风管,就是在路堤中埋设直径30厘米左右的金属或混凝土横向通风管,可以有效降低路基温度。

四是采用抛石路基,即用碎块石填筑路基,利用填石路基的通风透气性,隔阻热空气下移,同时吸入冷量,起到保护冻土的作用。

五是在少数极不稳定冻土地段修建低架旱桥,工程效果有保证,但造价高。

青藏高原温度对冻土的影响非常大,一般情况地面温度比气温高3℃~4℃,没有太阳的直接照射,设置保温层地基或者通风地基可降低原地面温度2℃~3℃。

而修筑这样的保温地基和通风地基,每公里增加造价为60~200多万元。

多年冻土地区的具体工程措施
(1)合理控制路基高度,是保护冻土最有效、最经济的方法。

(2)铺设保温层,1993年在昆仑山等地推广使用,效果良好。

(3)通风路基,能起到通风保温和保护冻土的作用。

(4)以桥代路,保证工程的可靠性。

(5)桥涵工程采用桩基础,满足防冻的要求。

(6)建立完善的排水设施,防止地下冰融化导致的路基下沉。

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