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中外公路 2016年第1期36卷 6-11页

作者：符进李俊唐晓星张会建中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710068

根据国家科技支撑计划"高海拔高寒地区高速公路建设技术"的研究内容,为解决多年冻土区因路基变宽而引起的一系列问题,必须依托现有的工程进行相应的试验示范,以优化处治方案,总结提炼适合青藏高原高速公路的合理技术与建设方... 详细信息

根据国家科技支撑计划"高海拔高寒地区高速公路建设技术"的研究内容,为解决多年冻土区因路基变宽而引起的一系列问题,必须依托现有的工程进行相应的试验示范,以优化处治方案,总结提炼适合青藏高原高速公路的合理技术与建设方案。根据该项目需要及高原多年冻土区现有工程进展情况,选取拟建的共和至玉树(结古)公路改扩建工程及花石峡至大武公路扩建工程作为依托工程,遴选适当路段布设试验工程,进行相关试验示范研究。

关键词：高海拔高寒地区高速公路建设技术研究试验示范工程

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共玉高速公路多年冻土特殊路基基底处理方法研究

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公路 2016年第1期61卷 36-42页

作者：符进朱东鹏张会建中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室西安市710068

为了研究共玉高速公路多年冻土特殊路基基底的处理方法,建立了数值仿真模型,模拟分析了清表及不清表的冻土路基地温特征,同时结合现场试验研究进一步分析了振动压实、冲击碾压等不同压实方法在地基处理时的压实效果。研究结果表明,清表... 详细信息

为了研究共玉高速公路多年冻土特殊路基基底的处理方法,建立了数值仿真模型,模拟分析了清表及不清表的冻土路基地温特征,同时结合现场试验研究进一步分析了振动压实、冲击碾压等不同压实方法在地基处理时的压实效果。研究结果表明,清表后的路基中会形成融化核,对路基长期的稳定性是不利的。多年冻土地区地基处理时不清表,可采用冲击碾压进行地基压实。与振动压实相比,多年冻土区采用冲击碾压后,压实厚度是振动压实的两倍,路基整体的压实性更好。研究结论对多年冻土区高速公路特殊路基设计及现场施工具有指导意义。

关键词：共玉公路多年冻土区特殊路基基底处理

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青藏公路典型路基病害影响因素分析

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中外公路 2016年第1期36卷 19-22页

作者：常艳婷陈忠达张震陈冬根长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室陕西西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室

为研究青藏公路典型路基病害与多年冻土特征和路基高度之间的关系,根据青藏公路历次病害调查和勘探资料,开展统计研究。研究结果表明:沉陷、波浪病害随年平均地温的升高呈先增大后减少的趋势;随路基下伏多年冻土含冰量的增加而增大,含... 详细信息

为研究青藏公路典型路基病害与多年冻土特征和路基高度之间的关系,根据青藏公路历次病害调查和勘探资料,开展统计研究。研究结果表明:沉陷、波浪病害随年平均地温的升高呈先增大后减少的趋势;随路基下伏多年冻土含冰量的增加而增大,含土冰层区相比饱冰冻土区沉陷、波浪病害会有一定量的减少;路基沉陷病害随路基高度的增加而减少。路基下伏多年冻土融化是产生纵向裂缝的根本原因,纵向裂缝病害随下伏多年冻土含冰量及路基高度的增加而增大。

关键词：青藏公路路基病害多年冻土路基高度

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高温多年冻土区公路通风管路基传热特征分析

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中国公路学报 2015年第12期28卷 69-77页

作者：朱东鹏袁堃陈建兵谷志文刘戈中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065

为了给高温多年冻土地区通风管路基建设提供参考,根据青海省共和至玉树高等级公路现场监测数据,研究了通风管路基的传热特征,揭示不同季节通风管管内温度变化过程,分析了冻土上限附近热流密度状况。研究结果表明:冷季时通风管路基底部... 详细信息

为了给高温多年冻土地区通风管路基建设提供参考,根据青海省共和至玉树高等级公路现场监测数据,研究了通风管路基的传热特征,揭示不同季节通风管管内温度变化过程,分析了冻土上限附近热流密度状况。研究结果表明:冷季时通风管路基底部地温低至-6℃,通风管将外界冷空气的冷量直接引导至路基底部,对下伏冻土层产生了主动冷却效果;在2年的观测期内,路基下伏多年冻土层地温未出现明显变化,冻土上限保持稳定;与同期天然孔地温相比,路基底层下5m附近的土层出现了约0.3℃的升温,但该升温过程在通风管路基建设完成后初期已完成,随后趋于稳定,冻土热状况较为稳定;暖季时通风管的吸热强度是冷季放热强度的2.4倍,1年的吸热量约为7.76 MJ·m-2,通风管路基整体处于缓慢吸热状态。

关键词：道路工程传热特征试验路监测通风管路基高温多年冻土

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青藏公路多年冻土地区公路工程地质研究回顾与展望

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中国公路学报 2015年第12期28卷 1-8,32页

作者：汪双杰王佐袁堃赵永国中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065

为了研究规划中青藏高速公路沿线多年冻土地质特征,首先回顾了青藏公路多年冻土地区40余年工程地质研究历程,对高含冰量冻土与地下冰分布规律、多年冻土地表辨识标志以及多年冻土上限的勘察与确定等内容进行论述,并进一步讨论了多年冻... 详细信息

为了研究规划中青藏高速公路沿线多年冻土地质特征,首先回顾了青藏公路多年冻土地区40余年工程地质研究历程,对高含冰量冻土与地下冰分布规律、多年冻土地表辨识标志以及多年冻土上限的勘察与确定等内容进行论述,并进一步讨论了多年冻土区公路工程地质区划与评价、冻土温度场分析特征、冻土区划与冻土地温的关系、公路冻土综合分类标准及多年冻土在气候转暖背景下退化的预警预报。在此基础上,结合高速公路高线性指标以及大尺度路基标准等技术要求,提出了新的冻土区工程地质研究目标。研究结果表明:新建冻土区高速公路需要重点关注人为活动层以及路基本体中水-热-力的状态研究;在获得长期监测数据的基础上继续深入开展冻土路基预警预报技术,并对预报模型的准确性进行验证;对现有多年冻土区路基工程措施的适应性需作进一步研究,并需结合高原冻土地区最新的工程观测结果对原有冻土路基设计原则进行修正。

关键词：道路工程青藏公路综述工程地质多年冻土

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冻土路基热收支状态的尺度效应

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中国公路学报 2015年第12期28卷 9-16页

作者：汪双杰陈建兵金龙董元宏朱东鹏中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065

为分析多年冻土区高速公路宽幅路基热稳定性,量化评价路基尺度变化对冻土路基热收支状态的影响,提出了路基的尺度效应概念,以描述因路基尺度变化而引发的路基热收支状态的变化;应用数值仿真模拟手段,对比分析了不同路基尺度下冻土路基... 详细信息

为分析多年冻土区高速公路宽幅路基热稳定性,量化评价路基尺度变化对冻土路基热收支状态的影响,提出了路基的尺度效应概念,以描述因路基尺度变化而引发的路基热收支状态的变化;应用数值仿真模拟手段,对比分析了不同路基尺度下冻土路基的热量传输过程。研究结果表明:随路基宽度和高度的变化,路基热收支状态变化明显;在高温冻土区,宽幅路基的基底吸热量增大20%以上,路基下冻土融化潜热增大2.2倍以上,表现出更大的融沉风险;在低温冻土区,虽然宽幅路基基底吸热量变化不大,但热融蚀敏感系数明显增大,其面临的融沉风险不可忽视;与实测数据相比,提出的计算模型合理且可行。

关键词：道路工程尺度效应数值模拟热收支

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沥青路面对高温多年冻土区块石路基自然对流降温效应的影响

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中国公路学报 2015年第12期28卷 42-48页

作者：袁堃赵永国张娟李金平陈冬根中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065

以青海共和至玉树公路K418+462处块石路基为研究对象,分析了沥青路面铺设前、后的块石层内地温、块石层底热流密度以及路基中孔地温变化过程,研究了沥青路面对块石层内自然对流降温效应的影响。结果表明:块石层内上下温差在路面铺设后... 详细信息

以青海共和至玉树公路K418+462处块石路基为研究对象,分析了沥青路面铺设前、后的块石层内地温、块石层底热流密度以及路基中孔地温变化过程,研究了沥青路面对块石层内自然对流降温效应的影响。结果表明:块石层内上下温差在路面铺设后明显降低,导致路面铺设后块石层中自然对流强度降低为路面铺设前的约40%;在沥青路面强吸热以及块石自然对流强度降低的影响下,冷季块石层峰值散热强度仅为路面铺设前的14%,同时造成暖季时路基吸热期延长约40d以及路基吸热峰值强度剧烈增加,最终表现为路基下伏多年冻土出现升温现象,冻土上限在路面铺设后下降约50cm。为增强块石路基在高温多年冻土区的适用性,建议尽量减少块石上部过渡层厚度,同时引入架空层来加强冷季时块石层内自然对流降温效应。

关键词：道路工程块石路基试验路监测高温多年冻土降温效应

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应用于冻土路基的XPS保温板力学性能

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中国公路学报 2015年第12期28卷 64-68页

作者：董元宏朱东鹏张会建陈冬根龙炎飞中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065 西安通理昌弘管理咨询有限公司陕西西安710065

为解决G214线共和—结古公路冻土路基施工过程中出现的挤塑式聚苯乙烯(XPS)保温板路基弯沉不达标及选材标准等问题,针对不同厂家生产的XPS保温板开展了单轴压缩试验,得到了其弹性模量和抗压强度,采用数值方法研究了XPS保温板弹性模量对... 详细信息

为解决G214线共和—结古公路冻土路基施工过程中出现的挤塑式聚苯乙烯(XPS)保温板路基弯沉不达标及选材标准等问题,针对不同厂家生产的XPS保温板开展了单轴压缩试验,得到了其弹性模量和抗压强度,采用数值方法研究了XPS保温板弹性模量对路基弯沉的影响规律,分别计算了其在施工荷载和工后荷载条件下的应力分布。基于计算结果提出了能够满足冻土路基设计要求的XPS保温板力学性能指标。研究结果表明:路用XPS保温板应同时满足以下2个条件,即为满足路基弯沉的设计要求,弹性模量应大于45MPa,为满足施工期和工后运营期的强度要求,抗压强度不得小于500kPa。

关键词：道路工程 XPS保温板数值计算弹性模量抗压强度

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青藏高原多年冻土区道路工程热影响范围

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中国公路学报 2015年第12期28卷 92-99,142页

作者：彭惠陈建兵王佐马巍穆彦虎中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室陕西西安710065 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

为了确定青藏高原多年冻土地区新建道路设计时工程热影响的范围,以青藏公路为例,应用有限元与无限元耦合的数值计算方法,以土体温差ΔT为评价指标,分析了公路路基热影响的范围及变化规律。研究结果表明:温差ΔT在横向上表现出随横向距... 详细信息

为了确定青藏高原多年冻土地区新建道路设计时工程热影响的范围,以青藏公路为例,应用有限元与无限元耦合的数值计算方法,以土体温差ΔT为评价指标,分析了公路路基热影响的范围及变化规律。研究结果表明:温差ΔT在横向上表现出随横向距离增加而呈抛物线衰减的规律;在垂向深度上以冻土天然上限深度和人为上限深度为界,划分为天然冻土活动层、公路路基影响层以及下伏多年冻土层等3个主要区域;在天然冻土上限深度以上,温差ΔT随深度增加呈对数减小趋势,在天然冻土上限深度与人为上限深度之间,ΔT随深度增加而呈三次方增加,在冻土人为上限趋势深度以下,ΔT随深度增加而呈对数减小趋势。

关键词：道路工程热影响范围数值计算青藏公路

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青藏高原高温多年冻土区片块石通风路基应用研究

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公路 2015年第5期60卷 26-33页

作者：奚家米张世雷陈建兵董元宏金龙陈冬根西安科技大学建筑与土木工程学院西安市710054 淄博正承置业有限公司淄博市255100 中交第一公路勘察设计研究院有限公司多年冻土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室西安市710065

基于青藏公路五道梁段片块石路基与普通路基2年来路基地温现场实测数据资料,对比分析了两种结构路基地温随时间和深度的变化过程。结果表明:传统路基不利于多年冻土的保护,将会引起其下部多年冻土的严重退化,导致路基失稳和路基病害的发... 详细信息

基于青藏公路五道梁段片块石路基与普通路基2年来路基地温现场实测数据资料,对比分析了两种结构路基地温随时间和深度的变化过程。结果表明:传统路基不利于多年冻土的保护,将会引起其下部多年冻土的严重退化,导致路基失稳和路基病害的发生;片块石路基可以有效地降低路基阴阳坡效应造成的路基体内部的温度差异,还可以起到推迟路基的融化时间和降低路基浅层地温的作用,有利于多年冻土的生存和发育,维护路基的稳定。片块石路基具有一定的降温效果,适用于在多年冻土区路基工程中应用。

关键词：道路工程降温效果片块石路基多年冻土温度场

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