青藏铁路冻土层处理办法
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,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!。
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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。