鐵伊高速鐵路島狀多年凍土融沉特性及工程對策

王斌

黑龍江鐵路發(fā)展集團(tuán)有限公司，哈爾濱 150000

在多年凍土地區(qū)修建高速鐵路，破壞了多年凍土的賦存狀態(tài)。全球氣候變暖，氣溫逐漸升高，鐵路路基下伏多年凍土逐步開始融化。凍土層厚度減小、凍土上限下降、季節(jié)活動(dòng)層厚度增加等現(xiàn)象是多年凍土退化的主要表現(xiàn)，原本銜接的多年凍土成為不銜接狀態(tài)，多年凍土的退化是路基差異沉降的主要原因，而路基差異沉降又是各種病害發(fā)生的直接原因［1］。島狀多年凍土是不連續(xù)多年凍土，是連續(xù)多年凍土帶的邊緣，呈島狀分布，工程穩(wěn)定性較多年凍土差，對溫度變化敏感。鐵伊高速鐵路位于高緯度島狀多年凍土區(qū)，該地區(qū)島狀多年凍土分布零散，規(guī)模小，厚度變化較大，工程穩(wěn)定性差。研究島狀多年凍土的融沉特性及工程處理措施對高速鐵路的建設(shè)及后期運(yùn)營維護(hù)具有重要意義。

相關(guān)學(xué)者通過室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場試驗(yàn)、數(shù)值計(jì)算等方法對島狀多年凍土工程特性開展了大量研究。Shan 等［2］采用地質(zhì)勘探、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、理論分析等方法研究多年凍土力學(xué)性質(zhì)、退化過程等，得出隨著凍土融化巖土力學(xué)指標(biāo)顯著下降，含水率越大，孔隙率越高，力學(xué)指標(biāo)下降幅度越大。張書良［3］通過室內(nèi)試驗(yàn)測定了凍土層的物理、力學(xué)指標(biāo)，從土的固結(jié)壓縮性質(zhì)和彈塑性變形性質(zhì)出發(fā)研究了凍土退化對路基變形及穩(wěn)定性的影響。宇德忠等［4-7］結(jié)合室內(nèi)外試驗(yàn)測定了樁基所在區(qū)域典型土層的天然密度、含水率等物理參數(shù)，在低溫條件下測出了凍土土樣內(nèi)摩擦角、黏聚力等力學(xué)參數(shù)，利用溫度監(jiān)測系統(tǒng)對樁基回凍前后溫度場實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，通過靜動(dòng)載試驗(yàn)揭示了高緯度島狀多年凍土橋梁樁基回凍前后承載力特性。……