中国多年冻土地区公路建设技术

中国多年冻土地区公路建设技术xx博士报告内容ⅠⅡⅢ背景与现状关键技术进展技术成果水平背景与现状ⅠⅠⅠ背景与现状√北纬45º以北——北极圈√低温√青藏高原（纬度32º～36º）1全球多年冻土分布3500万平方公里，占陆地的25%

总面积特点ⅠⅠ背景与现状2中国多年冻土分布总面积215万平方公里，占国土面积的22.3%纬度控制/海拔控制/局部高山/高温特点季节性冻土：约占国土面积的53.5%高山多年冻土高海拔多年冻土季节冻土高纬度多年冻土ⅠⅠ背景与现状3区域自然背景高寒缺氧多年冻土生态脆弱4面临的世界性难题退化冻土工程稳定黑面效应尺度效应变形效应内因公路工程特殊性外因全球升温10年气温上升0.3～0.4℃ⅠⅠ背景与现状ⅠⅠ背景与现状Transbaikalianrailway以俄罗斯、美国、加拿大为代表融沉变形,InteriorAlaskaAlaskaU.S.A.1994年贝阿铁路1996后贝加尔铁路1990年青藏公路1054km，占全长的27.5%占全长的40.5%占全长的31.7%5国外研究现状西伯利亚、北美（阿拉斯加）铁路、输油管道、房屋建筑公路多为砂石路、低路基青藏公路：1954～1999高原健康：“七五”～“九五”攻关生态环保：2000～02边坡生态防护6国内主要研究进展两次改建：1954～56，1973～85两次整治：1991～95，1996～99三期科研：1973～78，1979～85，1985～99多年冻土区交通工程开山之作多年冻土区最大的试验依托工程黑色路面修筑世界上独一无二青藏铁路1956～1974（西宁～格尔木）2001～2006（格尔木～拉萨）60年代联合考察多年冻土1974年8月成立研究小组80年代初至90年代末未见成果报道2000年初测初设2002～2007:建设期同步研究ⅠⅠ背景与现状ⅠⅠ背景与现状热融沉陷（融沉）脆弱生态的保护与恢复恶劣环境下的公路养护多年冻土层桥涵基础路面适应性与耐久性路基稳定性7主要研究领域关键技术进展Ⅱ关键技术进展Ⅱ1冻土区划与分类区划目的项目决策分类目的勘察设计地带性，区域性，地温与冻土类型冻土融沉变形分类要素区划要素1冻土区划与分类Ⅱ4多年冻土热不稳定区高温冻土（≥-1.5℃）多年冻土热稳定区多年冻土稳定区低温冻土（<-1.5℃）高含冰量冻土（富冰、饱冰和含土冰层）低含冰量冻土（少冰和多冰冻土）冻土类型年平均地温关键技术进展Ⅱ含冰类型年平均地温低含冰量冻土高含冰量冻土少冰冻土多冰冻土富冰冻土饱冰冻土含土冰层高温冻土≥-1.5℃融沉稳定型冻土不稳定型冻土低温冻土<-1.5℃热稳定型冻土冻土工程分类三级区划关键技术进展Ⅱ研究工程与冻土的相互影响，为工程对策提供理论依据2公路冻土基础理论研究目的与内容路基温度场尺度效应路基温度场黑面效应水、热、力三场耦合效应路基变形规律关键技术进展Ⅱ2公路冻土基础理论路基高度边坡坡度保温护道路基宽度尺度效应因黑面的强烈吸热与阻滞蒸发的作用，致使黑面下热量总收入增加，在路基内形成融化盘（夹层），这种影响随地温的不同有所差异，是主要路基病害的根源。低温冻土区0.5m深处地温随时间的变化

黑面效应黑面与砂砾路面黑面与天然地表关键技术进展Ⅱ2公路冻土基础理论关键技术进展Ⅱ2公路冻土基础理论室内冻土路基模型试验

水分迁移测试系统

耦合模型数值解室内模型试验现场验证热力水三场耦合稳定路段路基变形不稳定路段路基变形——基于长序列变形数据的数学预测——基于气候效应的物理预测技术变形预测变形观测关键技术进展Ⅱ2公路冻土基础理论变形效应关键技术进展Ⅱ3工程病害与机理破坏的80%以上为融沉，融化夹层占90%以上。要解决的问题主要病害类型病害产生的原因关键喇技术设进展Ⅱ要解厕决的丸问题路基凉合理男高度路基也稳定金技术多年猜冻土瞧区公路篇路基设计难原则路基暴合理否结构4路基开设计葵技术关键前技术乖进展Ⅱ→70正年代：“涝宁填天不挖洗”，历路基娱高度给值经筝验值→80万年代：“肢保护潜冻土司”，罪路基顾最小界填土沉高度枯（临通界高和度）→90序年代：“己保护希冻土区，控副制融艇化速田率及批综合患治理股”→当闭前：“任制冷鞭阻热挂，减芝少辐翁射，秆增强渗对流典，主透动保蹄护，御综合挂治理停，积捧极预你防”防。公路轨路基垫设计座原则路基旁合理疯高度演骂变4路基舰设计缩慧技术关键丝式技术垒进展Ⅱ路基木合理性结构边坡坡度排水竹沟填挖过渡借段护道尺寸一般题路基越结构4路基叉设计版技术关键剂技术拣研究Ⅱ路基隙稳定会措施僻（特瓶殊路芽基）被动壁措施主动冰调控栽措施抬击高等路敢基隔扬热悠层块（何碎）罩石路利基热腔棒工路捉基遮邀阳纲板阀路桃基4路基剖设计寇技术关键码技术枪研究Ⅱ4路基庸设计逆技术路基意稳定去措施婶（特绢殊路距基）平均额温度脉：板上赞-筛1.爹29窃℃板下网+秆0.亦05倾℃年较圈差：板上熟3番4.贿0℃赞左右板下7.蛾16并℃左垮右板上幅温度遣波动疏较大川，下丛部小隔热帅层关键拨技术包进展Ⅱ4路基则设计井技术块（屈碎）旷石路略基碎石单护坡碌夏季乡丰起较治好的赞热量勾屏蔽撞作用赔。4徒m深绵的范雨围内矿碎石匹路肩川处的迁温度体明显剖低于戒一般净填土胃路基熟，相榴差0少.6趁6℃誉～1揉.4举4℃恢。路基斗稳定亩措施悄（特欧殊路钓基）关键探技术箩进展Ⅱ4路基精设计观技术具有矿较强饶的“桑储冷染”作舟用能明烤显降志低路燥基及丧下伏达土体炊的年前平均紫地温双棒前优于难单棒饼，斜都置优你于竖花置热棒约路基路基忍稳定刺措施缺（特彩殊路广基）关键树技术管进展Ⅱ4路基坊设计勿技术路基摆稳定役措施慎（特泛殊路脊基）遮阳害板断抵面：啄路中蹦、左困路肩胜人为荷上限痒明显快回升至。遮阳印板内距地面肢平均雕温度探比板根外会愉低出吗8℃条左右涨。相对亚对比欣断面从路基京变形截量较尽小织。遮阳滥板路栏基关键痒技术案进展Ⅱ5路面瘦设计末技术要解月决的归问题路面川结构及适遵应性沥青策路面合理绝使用票年限沥青篮路面低温疤特性沥青民路面养护遇技术Ⅱa.雀纵身向裂槐缝与摊断板b.荡沉饮陷c.疑纵括向裂绸缝d.宣角铁隅破牌损e.傍错台路面乱结构旦及适辣应性水泥摸混凝吓土路另面沥青杀路面早盛期熊强寸度抗项滑宗性浩能变科形款能尾力19蠢85班年以贸前以那沥青熟表处连、贯嚼入为车主，职3~痰5c油m19临99花年沥惊青混盏凝土口，5壮cm水泥研混凝垒土路壳面20据02理年沥乏青混似凝土研，4享+5炕cm关键睁技术准进展5路面凡设计龟技术Ⅱ沥青炼路面网低温咱特性年平绣均气撤温－耕2～华－7斧℃太阳潮辐射屡32得00另KJ奶/m脉2高标溪号沥召青油石件比6超.0题%冻融豪飞散顾试验45扣℃车语辙试维验GYLCY1200A－60型立置式延度仪试验机DTT试验老化传性能测力唐延度斥试验水—韧帜性比关键畏技术筋进展5路面您设计均技术Ⅱ试验项目二级公路推荐值混合料类型建议规范击实次数/次双面各75双面各50骨架密实型击实成型温度/℃不低于135不高于145不低于110——击实成型粘度/Pa.s0.40±0.120.28±0.03稳定度试验温度/℃456045℃稳定度/kN>7.5>5.0空隙率/％2～43～624次冻融循环飞散损失差/％不大于1——45℃动稳定度/次/mm不小于800要求60℃DS大于800提出肺新的往混合壳料设筋计控完制指柳标及弓参数艇推荐杂值针近对卸高杨原刻实奇际关键援技术苦进展5路面枯设计雾技术关键泛技术千进展Ⅱ6桥涵胀工程蛙技术要解清决的烧问题回冻走过程及规搏律基础崭深度基础迟混凝绵土吊钢筋笼测试桩击视承载订力关键也技术默进展Ⅱ6桥涵诊工程卡技术回冻罚过程澡及规贝律12展～1汪5天呀可以路回冻穿至初陕始温球度基础括混凝扁土30天负券温混锄凝土匆达到80％的喘强度茅，可玩以加心载原来婆采用稿普通渐混凝询土需症要70～80天才歇可以据加载大大黑缩短树了冬迹季施梢工时抽间强度及增长键及与维承载良力同然步形馅成7谋生态内环境住保护浅与评恩价技干术要解润决的嫌问题生私态隙恢鬼复催技声术评趁价厕指包标水选土吩流宣失库规背律关键盘技术铲进展Ⅱ7谅生态陆环境字保护泉与评盐价技砍术关键袋技术瞧进展Ⅱ护坡柳道路肩取土浑场边坡应用绳效果技术担成果酬水平Ⅲ技术胞成果鼻水平Ⅲ依托阴青藏贤公路汪53鬼年的内建设陆整治渠，建押立公仍路冻手土工滴程科贸研平轧台和返公路逢多年张冻土袄动态刘变化兰和路剃基变啄形预牺测预损报体细系,尤科博学提绕出青疏藏公瓜路多馋年冻谣土区情沥青吸路面史整治嚼周期湖、冻络土病胳害预顶防及固整治线技术泉，实残现了腥青藏担公路颤交通历主动望脉的苹全天悄候通缩慧车创建犯冻土粗工程城研究差方法裳与测舍试技辈术,林持续讲34杨年的疯长期般监测摊发现淋并揭止示环弹境、蛛气候权、工捞程共疑同作酱用下懒的多霞年冻炕土的野演变叔趋势鞠、退将化规缓律及已其同叠公路旅病害搞的关糊系,踩建立熟冻土第公路浊工程菊区划年和分咬类标模准,勉首次解提出奶公路泥冻土秧工程厨理论12突破蔑多年