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、現(xiàn)場試驗、數(shù)值計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、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現(xiàn)監(jiān)測，通過靜動載試驗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。……