摘要：在全球气候转暖和人类活动影响下,使多年冻土地区公路工程地质产生了新的变化。为了研究这些变化对公路路基稳定性的影响,展开长期的预警观测研究,本文引入模糊数学理论,从影响多年冻土区公路路基病害的因素中选择冻土年平均地温、冻土类型(冻土含冰量)、人为上限的变化、路基排水状况、特殊措施调控效果等关键因子,建立其语言变量及模糊隶属度函数,并综合历年来病害调查研究成果,总结病害的形成机理和专家经验,形成37条由语言变量描述的路基病害影响因子与病害严重程度之间关系的逻辑规则。运用Matlab模糊逻辑工具箱建立青藏公路多年冻土区预警系统。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：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。

摘要：运用有限元数值方法对浅埋、偏压隧道的开挖施工方案进行了数值仿真研究,对比研究了两种不同开挖条件下围岩和支护结构的受力与变形规律的差异,对施工过程中可能产生的变形效应对围岩稳定性的影响展开了深入探讨,给出了既符合隧道设计规范、又满足稳定性要求的施工方案;研究结果可以为浅埋、偏压条件下的隧道设计、施工提供有意义的参考。

摘要：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。

摘要：青藏公路长期研究表明,青藏高原多年冻土公路工程空间效应敏感,主要表现为公路空间效应直接改变下伏冻土地基的天然能量平衡状态,继而引发一系列工程病害.针对这一工程问题,提出多年冻土地区公路能量平衡设计理论,研究公路工程建设引发的多年冻土地基能量变化状态,平衡自然环境变化和工程建设等导致的外界"有害"能量导入与工程处置措施对冻土地基中"有害"能量导出之间相互关系,从空间和时间两个维度分析多年冻土地区公路工程的能量平衡过程.据此,作为多年冻土公路工程的设计依据,将为青藏高原高速公路的科学设计提供理论支持.

摘要：路面拼接是高速公路改扩建必须要面对的问题，其拼接方式对路面结构的应力应变分布及稳定性有重大影响。依托实体工程，应用ABAQUS有限元软件，根据搭接宽度不同，建立4个有限元模型，分析不同搭接宽度的路面力学响应，并在变化荷载位置情况下，分析沥青层的拉应力、剪应力变化。研究结果表明：路面层进行搭接后与不进行搭接相比，层间最大拉应力、剪应力显著减小；设搭接时，最大拉应力随搭接宽度的增大而略微增大，其应力分布随搭接宽度的增大变得越来越均匀；最大剪应力随搭接宽度的增大而逐渐减小，至120cm以后变化不大；拼接模型存在3个最不利荷载位置，分别在顶层接缝左侧、右侧0～50cm区域及第2道拼接缝左侧0～50cm区域。

摘要：基于青藏铁路楚玛尔河试验段10年（2003～2013）的地温监测资料，对青藏铁路4种典型路基结构的长期热状况进行了对比分析．结果表明，不同路基结构的长期热状况表现出较大的差异．普通路基与块石基底路基地温场存在明显的不对称分布，表明以上两种路基结构不利于路基的长期热稳定．但块石护坡路基与u型块石路基的地温场分布则表现出了较好的对称性．尽管块石护坡路基下浅层冻土地温存在一定的降温过程，但深层多年冻土却呈现出缓慢升温趋势，显示u型块石路基的热稳定性要优于块石护坡路基．被监测的4种路基结构中，u型块石路基在降低多年冻土温度与提高路基地温场对称性方面表现出了最佳的长期效应．基于青藏铁路10年的监测结果，充分肯定了主动冷却路基设计思路在保护冻土路基长期热稳定性方面的有效性，同时采用冷却路基技术的青藏铁路也达到了时速100kmh-1的设计要求．尽管如此，由于坡向效应所导致的路基左右路肩下的热差异存在于所有监测的路基结构中，但不同结构的热差异幅度不同，并将可能导致路基发生潜在的非均匀性沉降变形，因此需要在后续的维护工程中进行调整．