冻土区

摘要： 为了研究根河流域38年间蒸散(ET)、潜在蒸散(PET)的年际、年内变化过程及空间分布格局,基于SWAT模型分析了各气象要素与蒸散的相互关系。结果表明:(1)根河流域1980—2017年ET值、PET值整体呈增加趋势。(2)根河流域ET与PET的年内变化总体上均呈先增大后减小的单峰型分布。(3)根河流域的ET值在空间上呈现流域上游高,中下游低的分布格局;PET值在空间上呈现西南>东北>东南的分布规律。(4)根河流域的生长期、完全冻结期、融冻期ET值均呈现增加趋势,始冻期ET值呈降低趋势,4个时期平均ET值差异性表现为生长期>融冻期>始冻期>完全冻结期。(5)根河流域多年ET值在不同土地覆被类型的大小为林地>草地>耕地>建设用地>沼泽地;而PET的排序为耕地>建设用地>林地>草地>沼泽地。(6)根河流域蒸散量与降水量和气温呈显著正相关。研究结果对根河流域的蒸散量变化及其冻融作用对当地的影响有着重要的参考意义。

摘要： 冻土区生态环境脆弱,而公路路堑开挖会破坏施工区的生态环境。因此,如何恢复冻土区绿化是实现绿色交通的重要前提。鉴于客土喷播技术在非冻土区具有良好的绿化效果,本文以青海省S102西宁绕城线公路边坡工程为试验段,在该区域采用客土喷播技术对季冻区路堑边坡进行绿化,并对施工中的关键点进行了总结。工程实践证明,客土喷播植草技术具有施工进度快、绿化效果好的特点,有利于季节冻土区边坡生态环境的快速修复,可为类似地区的边坡绿化恢复工程提供参考。

摘要： 结合新疆某机场建设实例,对机场西端400 m跑道道面破坏形式进行统计,分析冻胀原因,并根据工程情况,建立飞机降落瞬间受力点截面有限元分析模型,对比有无土工膜的情形下机场跑道路基应力、竖向变形,以及复合土工膜在不同布设深度情况下对路基竖向位移的影响。研究发现,下部土层含水会导致土层承压能力降低,是造成路基冻害的主要原因。在同样的荷载条件下,复合土工膜布设存在最佳布设深度。复合土工膜能够有效降低飞机冲击荷载作用下路面的应力和竖向位移大小,起到了保护路面、延长路面寿命的作用。

摘要： 随着我国发展建设速度的不断加快,高速公路基础建设工程的要求逐渐提高,为了能够契合时代发展需求,必须结合现代化技术对公路进行优化。在多年冻土区修建道路,可能因季节性冻层上限发生变化埋下隐患问题,为此需要深入分析工艺技术,采取相应的措施进行处理,从而保证冻土区高速公路工程的整体性能,下面将对穿越季节性冻土区高速公路路基处治进行探讨,从实际需求方面入手对其稳定性进行分析,从而为后续项目投入使用提供基础保障。

摘要： 以2017毕拉河林业局(岛状冻土区)与2018汗马保护区(永久冻土区)火烧迹地为对象,通过对比不同火烧程度(轻度火烧、中度火烧、重度火烧、未火烧对照)土壤有机碳、易氧化有机碳含量(质量分数,下同)的变化特征,揭示林火干扰对冻土区土壤有机碳组分的影响。结果表明:1)在毕拉河岛状冻土区火干扰会显著增加0-10 cm土壤层有机碳含量(P<0.05);在汗马永久冻土区轻度和中度火干扰会显著增加0-20 cm土壤层有机碳含量(P<0.05)。2)在大兴安岭冻土区土壤ROC(有机碳)含量与SOC(易氧化有机碳)含量之间存在极显著正相关关系(P<0.01)。3)在毕拉河岛状冻土区火干扰会降低0-20 cm土壤层ROC/SOC的值,且火烧程度越小ROC/SOC的值越小。在汗马永久冻土区轻度火干扰会增加0-30 cm土壤层ROC/SOC的值,而中度和重度火干扰会降低0-20 cm土壤层ROC/SOC的值。

摘要： 在冻土区输电线路基础施工完成后,冻土受人为扰动和气温影响会出现冻融现象,使基础发生位移和沉降,造成输电线路铁塔倒塌和导线断裂,导致输电线路的运行存在严重安全隐患,因此在组塔、架线及运行等各阶段应通过高精度水准仪对基础不间断进行观测和数据分析,掌握基础的位移和沉降情况,以便及时采取应对措施。对输电线路几个阶段观测成果开展梳理、对比和分析后,发现基础的高差值与根开值未超出规范及设计要求,因此能确定基础没有发生位移和沉降等现象,输电线路是在安全稳定的范围内运行。

摘要： 以青海某工程为实例,将通风管降温技术应用到输电线路冻土地区工程中,通过分析通风管内空气与大气热量交换的物理过程,对通风管与输电线路杆塔地基土体的传热物理特征进行研究,推导通风管强迫对流的合理长径比。同时,结合冻土地区输电线路工程实际环境,进行通风管降温效果数值分析。结果表明,空气在通风管内的流动以湍流换热方式消耗了输电线路杆塔地基中存在的热量,减少了杆塔地基热量的下传,能够有效降低地温,使基础以下多年冻土维持冻结状态,通风管降温技术作为冻土地区杆塔地基融沉的良好防治措施效果良好。

摘要： 在我国道路工程的具体施工过程中,往往面临很大范围的冻土区,针对该类道路工程进行施工建设的过程中,就需要充分把握冻土区的地质灾害成因,在明确成因的基础之上,进一步有效采取更切实可行的施工处理措施,进而充分确保冻土区的各类地质灾害能够得到充分的应对和处理,为该地区道路工程施工建设质量得到切实提升提供必要保障。基于此,本文重点分析冻土区道路工程所面临的地质灾害成因以及相对应的施工处理措施等内容,希望本文的分析能够为该类地区道路工程施工质量和安全性的提升提供一定参考。

摘要： 为研究高寒低负温冻土地区混凝土强度增长机理,在4种不同入模温度工况下,进行高寒持续负温(-5°C)养护下混凝土水化热、强度、微观结构研究。研究表明,在持续-5°C养护条件下,水泥水化可分为早期快速水化、中期较快水化和后期缓慢水化三个阶段;从微观无害孔、少害孔、有害孔和多害孔角度分析了孔径分布对混凝土强度发展机理的影响;采取适当的入模温度是保证高寒低负温环境下混凝土强度增长的有效措施;结合试验数据,提出负温环境下混凝土不同入模温度,28 d龄期时混凝土孔隙率、不同龄期混凝土强度计算预测公式,并验证了其准确性,计算公式可为实际冻土区混凝土强度发展规律的预测、计算提供参考和借鉴。

摘要： 随着我国现阶段的公路建设里程不断增长,相较于常规平原地区,高寒冻土区公路建设过程要克服冻土路基带来的各类不良影响.针对热扰动对冻土区片块石路基带来的影响进行深入研究,在分析该区域高等级公路路基状态的过程中,采集片块石路基的温度状态、吸放热状态和冻融循环状态等方面数据,探讨了其热状态变化的整体规律.研究结果显示:片块石路基在冻土区有着很好的热稳定性作用,可实现主动冷却作用;片块石路基能通过加快温差空气间的流通速度,避免热扰动对路基温度产生过于明显的影响,从而减少热扰动所带来的各类路基病害;片块石路基正下方的最大融化深度正逐步提高;片块石路基的阴阳面存在吸放热不平衡的情况,阳面路肩吸放热量达到阴面路肩吸放热量的2.7倍,阳面坡脚吸放热量达到阴面坡脚吸放热量的2.3倍;随着片块石路基阴阳面吸放热不平衡的发展,其对应的阴面冻土升温速度小于阳面冻土,阴面冻土上限发展程度同样小于阳面冻土.

摘要： 为解决极地冷海地区负温条件下固井水泥浆液相水分分凝结冰,水泥水化反应无法持续进行,导致固井作业难以实施的难题,本文开展了适用于冻土区极寒环境的负温水泥浆体系的研究.通过对负温下水泥浆性能评价、防冻促凝剂优化、凝结时间调节、抗压强度测试等实验研究,确定了以20％浓度的防冻促凝剂SCLC-1溶液为配浆溶液,改性高铝水泥为基础水硬性材料,醇氨类促凝剂TEL为0.05％,凝结时间调节剂SCEG为1％～3％的冻土区负温水泥浆体系.实验结果表明:该体系具有优良的负温固化性能,可在-18°C条件下0.5～3h内实现固化,24h抗压强度达3.5～9MPa,能有效解决负温条件下常规水泥浆不固化无强度的难题,满足冻土区固井施工要求.

摘要： 随着冻土环境油气资源的开发,具有运输量大、运输方便快捷的埋地油气输送管道越来越受到广大学者的重视.冻土区环境相比非冻土区环境更复杂和恶劣,具有极其的特殊性,对土体地基的稳定性、管道的安全和运输都非常不利,其中受冻胀、融沉因素的影响较大.本文通过阅读整理大量的国内外相关文献,从中总结出了关于冻胀、融沉对管道的影响、水-热-力耦合关系、冻土区管道保温措施等.为以后的学者进一步研究冻土区管道提供参考依据.

摘要： 本文结合现场监测、室内试验和数值分析数据结果,采用基于可靠度的多级模糊综合评判法对深季节冻土区那曲物流中心站场路基服役性能进行了定性和定量的评价.建立了以冻土类型、温度等5个一级因素为准则层,冻结深度、冻融次数等12个二级因素为因素层的评价指标体系和对应的评价集,并给出了评价结果.研究成果对评价深季节冻土区铁路站场路基服役性能以及该类地区类似工程设计与施工、养护与维修借鉴具有重要的工程实际意义.

摘要： 为了掌握高海拔常年冻土区露天煤矿边坡形成后的水分变化规律,明晰其对边坡稳定性的影响特征,依托青海木里聚乎更矿区露天煤矿矿坑开挖过程,利用调查和监测的方法分析了采场边坡的水冰环境.分析结果表明,矿区内分布着连续的厚度不等的常年冻土(岩)层,矿坑开挖切割不同岩性的冻结地层而形成多种类型的边坡,由于边坡地层岩性和结构的差异而使者体含冰特征体现出较大不同.原始冻结岩土体因开挖形成边坡而使其温度与水分环境发生了显著变化,边坡表面地层由温度和水分稳定态转化为温度与水分敏感态,且其逐渐由常年冻土(岩)层转化为季节冻土(岩)层,在水分和温度的双重因素作用下,边坡岩体的水冰环境在不断地发生着复杂的变化.

摘要： 天然气水合物是国际公认的未来最具发展潜力的战略接替资源之一.目前,我国在海域天然气的勘探及试采方面取得了突破性的进展,但陆域冻土区天然气水合物的勘探技术相对滞后.为了进一步研究冻土区天然气水合物的地震勘探方法,2016年在羌塘盆地吐错地区部署了二维地震勘探工作.本文主要介绍了研究区的地震地质条件、在该区域开展的低频可控震源激发试验,以及适宜于冻土区的静校正方法,通过对试验资料的详细分析,明确了适宜于该区域的施工参数,为以后羌塘盆地的天然气水合物地震勘探奠定了基础.

摘要： 多年冻土对各类工程建设有很大影响.为解决冻土区铁路工程技术难题,在青藏铁路建设期间开展了大量的科研工作,形成了一整套具有创新性的技术成果,为建成世界一流高原多年冻土铁路提供了技术支撑.自青藏铁路开通运营以来,各种冻土工程措施得到了长时间的检验,措施的有效性、合理性、创新性得到了验证.本文总结了冻土铁路工程设计关键技术,分析了各类工程措施的技术特点和适用性,并介绍了其推广和应用情况.

摘要： 为避免中俄东线输气管道附属设施中的建筑物因冻土地基的冻融作用产生破坏,本文对多年冻土地区建筑地基与基础设计进行了论述,分析了目前所采用的冻土区地基处理措施,并提出今后冻土区地基处理技术的发展方向.

摘要： 基于现场监测数据,本文系统分析了青藏铁路正线楚玛尔河段一块石基底路基的热状况及变形特征,并基于已有监测数据开展了路基长期变形的预测.结果表明,块石地基层的冷却降温抬升了下伏人为上限,但随着运营时间的增加,阴阳坡效应导致下伏冻土地基温度场的不对称性日益严重,阳坡坡脚一侧人为上限不断增加.路基阴坡一侧块石层内每年的2～7月为相对强烈对流换热期,8月至第二年1月为相对稳定的传导换热期.而在阳坡一侧块石层内,路基施工2～3年之后基本无因顶底板温差导致自然对流的可能.路基变形表现为沉降变形,路基施工后2～3年内的路基填土及下伏的原季节融化层的压密变形量值客观,后期持续且无季节波动的沉降变形主要来源于下伏高温、高含冰量冻土层的压缩变形.沉降变形预测表明在运营20年后包括路基累计沉降、阴阳坡路肩差异沉降量值均会较大,因此应考虑增加补强措施,包括阴坡一侧块石层的铺设及阳坡一侧热管的布设等.

摘要： 青藏高原地势高差变化大,地质构造也相对不稳定,易出现土质冻胀、融沉、翻浆等不良地质现象,为了满足铁路对地基的需求,需要对地基进行处理.本文重点介绍青藏高原冻土地区特征和其路基的处理方法,简析路基冻害防治方法.

摘要： 青藏高原地势高差变化大,地质构造也相对不稳定,易出现土质冻胀、融沉、翻浆等不良地质现象,为了满足铁路对地基的需求,需要对地基进行处理.本文重点介绍青藏高原冻土地区特征和其路基的处理方法,简析路基冻害防治方法.

摘要： 本发明涉及一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统及其设置方法。在多年冻土段隧道下方设置防寒泄水洞，防寒泄水洞施工扰动会使多年冻土发生融化，导致地层融沉及冻胀，影响隧道整体结构安全。本发明在与多年冻土相接非冻土段设置单层隔热层防冻，设置中心深埋水沟或防寒泄水洞排水；在多年冻土段设置内外双层隔热层防冻与防融化，设置双侧保温边沟排水。通过在多年冻土段与非冻土段交界处设导水洞将洞内非多年冻土段的地下水引至位于隧道下方以外的防寒泄水洞引至洞外，从而不需在多年冻土段隧道下方增加任何排水设施，减少了泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响，同时保护冻土的原始状态，利于隧道结构的稳定。

摘要： 本发明公开了一种面向分布式水文模型的季节性冻土区冻土层厚度模拟方法，包括：S1、建立季节性冻土区冻土层中土壤温度与其影响因素之间的关系式；S2、基于土壤温度与其影响因素之间的关系式，建立冻土层厚度与土壤温度之间的关系，进而实现季节性冻土区冻土层厚度模拟。本发明方法通过先建立土壤温度与相关影响因素之间的关系，然后再建立冻土厚度与土壤温度之间的关系，提高了分布式水文模型在气候寒冷的季节性冻土区的适用性，同时，利用冻土区厚度监测数据率定模型中的参数变量，进一步提高模拟精度。

摘要： 本发明涉及一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统及其设置方法。在多年冻土段隧道下方设置防寒泄水洞，防寒泄水洞施工扰动会使多年冻土发生融化，导致地层融沉及冻胀，影响隧道整体结构安全。本发明在与多年冻土相接非冻土段设置单层隔热层防冻，设置中心深埋水沟或防寒泄水洞排水；在多年冻土段设置内外双层隔热层防冻与防融化，设置双侧保温边沟排水。通过在多年冻土段与非冻土段交界处设导水洞将洞内非多年冻土段的地下水引至位于隧道下方以外的防寒泄水洞引至洞外，从而不需在多年冻土段隧道下方增加任何排水设施，减少了泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响，同时保护冻土的原始状态，利于隧道结构的稳定。

摘要： 本发明公开了一种面向分布式水文模型的季节性冻土区冻土层厚度模拟方法，包括：S1、建立季节性冻土区冻土层中土壤温度与其影响因素之间的关系式；S2、基于土壤温度与其影响因素之间的关系式，建立冻土层厚度与土壤温度之间的关系，进而实现季节性冻土区冻土层厚度模拟。本发明方法通过先建立土壤温度与相关影响因素之间的关系，然后再建立冻土厚度与土壤温度之间的关系，提高了分布式水文模型在气候寒冷的季节性冻土区的适用性，同时，利用冻土区厚度监测数据率定模型中的参数变量，进一步提高模拟精度。

摘要： 本发明涉及一种多年冻土区现浇灌注桩结合热管给冻土降温的结构，该结构包括置于多年冻土层内的现浇灌注桩和内设工质的热管。所述热管的下部蒸发段埋在所述现浇灌注桩中，上部冷凝段设在地表和建筑物之间；所述热管的上部设有散热器。本发明结构简单，易于实施，借助热管的工作特性可以显著降低桩基和桩基所处的多年冻土层的温度，从而防止桩基沉降。

摘要： 本发明公开了一种适用冻土区的太阳能喷射式制冷装置及保护冻土方法，包括底部封口的铜管，铜管顶部设有端盖，铜管内盛装有制冷工质，铜管包括蒸发制冷段、蒸气喷射段和冷凝散热段，铜管内壁上设有毛细吸液芯，铜管的蒸发制冷段和蒸气喷射段之间设有第一隔板，蒸气喷射段和冷凝散热段之间设有第二隔板，蒸气喷射段内设有气体喷射器，铜管蒸气喷射段的外壁上套设有太阳能集热器，铜管和太阳能集热器之间设有隔热材料，太阳能集热器设有若干导热件，导热件的一端连接太阳能集热器的选择性吸收层，另一端伸入蒸气喷射段的内部。本发明适用于多年冻土区地基热稳定性维护与冻土退化防治技术领域，可以有效防止冻土退化。

摘要： 本实用新型涉及一种穿越多年冻土区与非冻土区的隧道排水系统。在多年冻土段隧道下方设置防寒泄水洞，防寒泄水洞施工扰动会使多年冻土发生融化，导致地层融沉及冻胀，影响隧道整体结构安全。本实用新型在与多年冻土相接非冻土段设置单层隔热层防冻，设置中心深埋水沟或防寒泄水洞排水；在多年冻土段设置内外双层隔热层防冻与防融化，设置双侧保温边沟排水。通过在多年冻土段与非冻土段交界处设导水洞将洞内非多年冻土段的地下水引至位于隧道下方以外的防寒泄水洞引至洞外，从而不需在多年冻土段隧道下方增加任何排水设施，减少了泄水洞施工对主洞结构安全和施工进度的影响，同时保护冻土的原始状态，利于隧道结构的稳定。

摘要： 本实用新型涉及冻土监测技术领域，公开了一种永久冻土区冻土监测的简易装置，包括：监测管，监测管内用于填充液体；若干个绑扎件；支撑绳，与监测管并列设置，支撑绳通过若干个绑扎件与监测管绑扎连接，若干个绑扎件将监测管分隔成若干段。本实用新型监测管、支撑绳方便携带和收纳，材料成本低；使用过程无电力消耗，且无需人工长期值守及搭建固定监测基地，具有监测成本低的优点。利用监测管中填充液体，通过液体与永久冻土层之间发生热量传递，进而实现液体冻结，通过观察监测管内液体冻结状况即可得知相应深度地层冻结情况，解决了短时间尺度、临时监测点的永久冻土监测难的问题，实用效果好，监测结果准确。

摘要： 本实用新型涉及一种多年冻土区现浇灌注桩结合热管给冻土降温的结构，该结构包括置于多年冻土层内的现浇灌注桩和内设工质的热管。所述热管的下部蒸发段埋在所述现浇灌注桩中，上部冷凝段设在地表和建筑物之间；所述热管的上部设有散热器。本实用新型结构简单，易于实施，借助热管的工作特性可以显著降低桩基和桩基所处的多年冻土层的温度，从而防止桩基沉降。

摘要： 本实用新型涉及一种适用于多年冻土区冻土隧道的钻孔机具，所述钻孔机具包括钻杆，钻杆顶部设置有水辫，水辫通过输液软管接入液态二氧化碳贮存罐，钻杆底部为钻头；水辫、钻杆、钻头内部设置有上下贯通连接的孔道。本实用新型能对钻头附近的冻土进行降温，减少冻土的融化，从而提高钻孔效率。