02素材交通部西部交通建设科技项目由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“西部交通建设科技项目”。
由哈尔滨工业大学材料学院建筑材料系主要承担的交通部西部交通建设科技项目研究大纲，黑龙江省交通厅于二00四年四月九日在哈尔滨工业大学材料学院会议室召开了“水泥混凝土抗冻融耐久性能研究”项目研究大纲评审会。
解决路桥结构水泥混凝土抗冻耐久性问题是提高桥梁结构安全性、延长桥梁使用寿命的基础。开展本课题的研究，对西部开发建设具有借鉴作用，对全国路桥建设具有普遍意义。本项目由哈尔滨工业大学材料学院建筑材料系张宝生教授负责。
青藏铁路成功的关键在于路基工程，冻土作为一个极为重要的关键因素，必须进行深入的研究，以此来保证青藏铁路工程的顺利实施和正常高速运营。
冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，含有地下冰，这是与其他岩土工程最为本质的区别。多年冻土区修筑工程构筑物时，面临的两大工程问题：冻胀和融沉。路基、桥涵、隧道等都会受到这两大工程问题的困扰。
长期的工程实践表明，青藏铁路成败的关键在路基工程，而路基工程的核心是冻土问题。无论是青藏公路还是青藏铁路，必须首先面临多年冻土分布、多年冻土融区分布、多年冻土年平均地温分区、高含冰量冻土的分布等重大冻土工程地质问题，因为它涉及了勘测重点和设计原则的制定，直接关系到青藏铁路路基稳定和投资。另一个极为重要的核心问题是青藏铁路地下冰空间分布问题。地下冰是影响冻土路基稳定的最为重要的影响之一，是产生冻融灾害或者不良冻土现象的根本问题。地下冰最为集中分布在多年冻土上限附近，修筑路堤后引起多年冻土上限变化，其结果就会造成地下冰融化，导致路基产生融化下沉破坏。由于地下冰受多因素控制，在空间上的形成不均匀的和不同的含冰状态。这种不同的含冰状态直接影响着冻土路基的工程性质，而富冰、饱冰冻土和含土冰层，高温多年冻土区就会对工程产生巨大的破坏。对于其他类型工程建筑物来说，比如桥涵、路堑、高边坡等，高含冰量冻土的影响是极为关键的问题。在路基稳定性方面，还必须同时面临冻融灾害问题，即不良冻土现象。这些与冻融过程有关的不良地质现象，当它们威胁到铁路安全运营和工程稳定性时，就演变为一种工程灾害。这种工程灾害主要与地下冰、冻融过程和冻土温度有关。特别是在高含冰量、高温多年冻土的斜坡地带，微弱的工程热扰动可能就会引起冻土区斜坡稳定性变化，对于这样一些地表敏感性极强的多年冻土地带，工程勘测、设计和施工都应引起极大的重视。对于斜坡地段出现的冰椎、冰丘，延流冰，对工程的危害非常之大，常会导致铁路运营出现问题。对于路基附近出现的冰椎、冰丘，常会引起路基产生冻胀问题，也应对其予以极大的重视，并针对具体情况给出其防治措施。
近年来，青藏公路沿线冻土退化已被诸多的研究结果所证实。青藏公路沿线冻土地温监测结果表明，70年代到90年代青藏公路沿线的季节冻土、融区及岛状多年冻土区的地温升高了0.3~0.5℃, 连续多年冻土区年平均地温升高了0.1~0.3℃。天然状态下北界向南退化0.5—1.0公里，南界向北退化1—2公里。在工程作用下，多年冻土北界向南退化约5—8公里，南界向北退化约9—12公里。数值模拟和区域模拟结果也证实了在气候转暖背景下多年冻土会发生强烈的变化。气温的升高直接影响冻土工程环境，对于正在运营的建筑物，将增大冻害的破坏强度和数量，而对于拟建的建筑物，这种不稳定的寒区工程环境将增大建筑物设计原则的选取及冻土稳定性的确定的难度，使寒区建筑物的工程设计面临着较大的研究工作量。对于青藏铁路来说，冻土退化、年平均地温升高、地下冰融化、多年冻土厚度减薄等都会直接影响和威胁青藏铁路路基、桥涵、大中型桥梁地基、旱桥地基等稳定性。对于多年冻土年平均地温为0~-0.5℃，-0.5~-1.0℃极不稳定和不稳定地温带来说，特别是这些地温带中高含冰量地段，多年冻土退化乃至消失，将会极大地引起路基下沉破坏、桥基失稳。在青藏铁路勘察和设计过程中，必须要考虑多年冻土退化问题，这就给青藏铁路修建、运营、维修带来了更大难度。虽然近几年来对全球气候变化对多年冻土的影响研究有了一定的基础，而且也对气候变化下多年冻土公路路基稳定性有了良好的研究。但对于全球气候背景下青藏铁路沿线多年冻土变化趋势预测、铁路工程作用下多年冻土变化预报，以及两种状态的叠加后，青藏铁路路基下多年冻土的变化趋势预测，多年冻土变化后铁路工程如何来适应这种巨大的变化等都将是下一步研究的重点，也成为青藏铁路修建过程中设计中必须考虑的一个重要因素。
铁路的修建将导致路基下冻土上限、年平均地温、地下冰等发生变化，并诱发冻融灾害的形成和发展，引起冻土路基发生冻融破坏。特别是在敏感性地表，修筑铁路会诱发冻土环境产生极大变化，威胁铁路路基的稳定性，影响青藏铁路的安全运营。全球气候变化背景又给铁路修筑带来了极大的困难。因此，为了保证青藏铁路的安全运营，必须进行青藏铁路沿线路基冻融病害防治对策与技术研究。该项研究将能够为青藏铁路、青藏公路、拟建的南水北调西线工程前期研究提供切实可行科学依据，对寒区工程建设有极大的现实意义。
在50年代中就大体确认了多年冻土分布的南北区间。70年代初，随着西藏经济发展的需求，以及青藏高原特殊地理环境条件给道路工程所带来的不良因素，开始了青藏公路的砂石路面改为黑色沥青路面的改建工程建设，对青藏公路沿线的多年冻土开展了新一轮的实验研究，针对在多年冻土地区修筑高级路面的青藏公路所急需解决的技术难题，开展了路基、路面、路堑、桥涵、房建等的基础与冻土之间的相互作用的研究，特别是水热过程和力学过程、各类工程建筑物基础的稳定性和各种适应高原寒冷环境条件的路面、路基结构等的研究更加深入持久。通过近千个钻孔及大量实体工程的现场试验观测研究与验证，取得了一大批可供工程设计应用的成果。在90年代主要研究重点为以下方面：路基下多年冻土的融化深度、多年冻土顶板埋深、路基下高含冰量冻土、厚层地下冰在垂直与水平方向的分布规律、路基下第四纪厚度（基岩埋藏深度）、冻土岛与融区的准确分布界限、沥青路面多年作用下的温度场分布以及其变化趋势、不同冻土类型与路基之间的相互作用以及适应性等等。在这些方面的研究，不论是研究广度、深度、精度的要求都比以前有很大的提高。由于青藏铁路和公路的路基系统不同，而我们大量的工作都是集中于青藏公路而进行的，将公路的一些研究成果直接应用于青藏铁路显然是不合适的。因此，如果能以青藏铁路试验工程为基础进行此方面的研究，不仅会对青藏铁路建设有益，而且对广大寒区工程建设也非常有益。
青藏铁路工程建设中所采取的以冷却地基为主、积极保护冻土的设计思想是正确的；设计中针对不同的地质与水文环境，因地制宜地采用桥梁通过工程地质最为复杂的多年冻土地段是正确的；采取块石路基、碎石护坡、热棒等多项工程措施是正确的；青藏铁路冻土工程体现了当代冻土区铁路工程建设的先进水平。
俄罗斯著名工程冻土学家、地质科学院院士V·康德拉季耶夫教授，长期从事多年冻土地区铁路建设，多次到青藏高原与中国科学家合作研究。他和许多俄罗斯专家认为，青藏铁路冻土区工程建设的设计思想是正确的，采取“保护冻土的设计原则”是科学的，在这种设计思想指导下采取的工程结构、工程措施都是很有效的。他说：“作为冻土学家，我知道青藏高原冻土区工程技术问题的复杂和冻土区工程建设的艰巨，我认为你们取得了很了不起的成就。”
美国国家地质局的一位顾问认为，青藏铁路在技术路线上“一次到位”是明智的。美国阿拉斯加费尔班克斯大学著名工程冻土学家道格拉斯·格林教授认为，青藏铁路的设计总体来看是很好的，科学的态度是实现设计思想的保证。
多年冻土地区的主要工程地质问题有融沉、冻胀和不良地质现象。
（1）融沉
在高温高含冰量冻土（高冰冻土、饱冰冻土和含土冰层）地区，上限附近往往存在着地下冰和高含冰土层，由于埋藏浅，极易受天然因素或人为活动的影响而融化，产生融陷或融沉，极大地影响建筑物的稳定性，这是多年冻土地区路基变形破坏的主要原因。
（2）冻胀
在低温冻土区，地表因暖季与寒季温度变化而产生的活动层厚度一般较薄，并存在双向冻结，冻结速度较快，帮冻胀相对较轻。在高温冻土区，活动层厚度一般较大，冻结速度也较慢，因存在粉质土和足够的水分，冻胀严重。用粉质土和粘性填筑的路基，由于冻结时水分的迁移，可能在上部聚冰，融化时引起翻浆冒泥。
（3）冻土不良地质现象
多年冻土区常见的现象有：冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑蹦和热融湖（塘）等。冰椎、冻胀丘其成因可分为冻土层上水补给和下水层补给，冻胀丘多发育于高平原区及河谷区细颗粒土地层中，冰椎多发育于山坡坡脚泉水露出处。对冰椎及冻胀丘，线路多已绕避，个别难以绕避的采用以桥梁形式通过。
青藏铁路冻土研究涉及的内容之深、投入的人力物力之多、经历的时间之长在世界上都是罕见的。
早在60年代，铁一院便与中科院原冰川冻土研究所、铁道部科学研究院西北研究所一道，在青藏高原以风火山地区为代表，开展了高原冻土的研究。这一研究已坚持开展了近40年，取得了丰硕的成果。现在可以肯定讲，青藏铁路沿线冻土的基本分布特征已基本搞清，在冻土地区修建铁路在技术上已没有大的问题，是科学的、完全可行的。
另外，1974年8月，根据中央指示和当时加快勘测设计工作的要求，曾成立了由中国科学院、铁道部、一机部、铁道兵、青海省、西藏自治区等有关领导同志组成的青藏铁路科研工作领导小组，下设盐湖冻土、高原机电设备、通信信号、施工等四个协作组；组织了全国9个部门与19个省、市、自治区的68家工厂、部队、研究所、设计院和大、专院校，共1700多名科技人员，开展了青藏铁路科研工作，进行了大量的研究与实践，并取得了卓有成效的成果，部分成果于1980年底通过了审查鉴定。
青藏铁路的成败决定于路基，而路基最大的问题就是多年冻土。根据不同的工程地质条件，采取相应的不同设计原则：
在年平均地温较低的稳定型多年冻土区应采取保持地基冻结状态的设计原则；在年平均地温较高，含冰量较少，路基沉降量可以得到有效控制的地段，采用施工及运营期允许融化的原则；在极不稳定的冻土地段，可采用铺设保温层、通风路基、清除富冰冻土、热桩、以桥代路等综合技术措施。在不融沉或弱融沉的少冰冻土、多冰冻土地区可采取不考虑建筑物热力影响的常规设计方法。在各类冻地区都必须加强对冻土的环境保护，对取弃土场、路基填筑方式等制定严格的技术要求。
多年冻土地区的具体工程措施：（1）合理控制路基高度引起路基下沉。（2）铺设保温层来保持路基稳定。（3）通风路基。在有条件的地区可采取用碎块石填筑路基，利用填石路基的通风透气性、寒季冷、暖空气在路基中产生对流，冷空气下降，起到保护冻土的作用。（4）以桥代路的技术措施。（5）冻土区的桥涵工程。（6）建立完善的排水设施
全球气候变暖会影响冻土的深度（冻土上限），进而影响到路基的稳定性吗？基本上不会。全球气候变暖是一个世界性的问题，也是一种自然规律。据气象资料显示，地球的平均气温基本上是按照“冷、热、冷”这样一个客观规律演化的，现在刚刚步入又一个“热”的周期，这一周期大概持续到2500年左右。在这500年中，气温的升高是一个逐渐而缓慢的过程，每年升高的温度仅仅在0.02～0.03℃之间，这种细微的温度变化对冻土、尤其是永久性冻土的影响是很小的；并且，这种全球性的气候变暖主要体现在冬季气温的变化上，而这种影响对于冬季气温常年在－30℃左右的青藏高原来说，更是微乎其微的；再一方面，设计中早已预先考虑了温度变化可能带来的影响，而且这种设计中的“留有余地”，要远远大于全球气候变暖可能产生的结果。可以说，全球气候变暖对青藏铁路的冻土基本上不会产生不利的影响。2000年底，在铁道部“加快青藏铁路前期工作”指示的号召下，铁一院成立了由经验丰富的地质工程师和中科院寒区、旱区环境工程研究所（原冻土研究所）专家、学者共同组成的冻土科研队，将中科院多年的科研成果与铁一院丰富的实践经验相结合，优势互补，共同攻关，向彻底解决“在高原多年冻土地区修建世界最高的铁路”这一世界性难题发起了冲击。
5、高原铁路施工的技术措施
针对人的工作效率降低，增加控制工期工程的作业班次，缩短每班工人的工作时间，施工期按一定比例增加备用人工，进行轮流换班作业。在施工单位中，有组织地聘用当地工人，可明显提高高原适应性，提高劳动效率。
应选用大马力施工机械，采用机械化施工。
2005-11-14，“青藏公路高温高含冰量多年冻土区地基稳定性研究”课题通过西藏自治区交通厅组织的验收委员会专家组验收。课题有关研究成果已在青藏公路第三次整治改建工程、青藏铁路建设中得到了实际应用，并取得了良好效果。
青藏公路修建在平均海拔4500米以上的高原腹地，由于大气含氧量少、气温低、紫外线强，多年冻土及季节性冻土区呈夏融冬冻的周期性变化，给公路的勘察设计、施工、营运及养护等带来了极大困难，一直是业界公认的公路建设技术难题。
面对这些困难，1973年，交通部成立青藏公路科研组，对多年冻土地区公路修筑的有关技术问题进行研究，至1999年开展了三次大规模、系统的科技攻关，取得了青藏公路多年冻土地区沥青路面修筑技术、黑色路面修筑技术、路基路面技术等一系列重大科研成果，受到了国际同行的广泛关注，并已经大规模应用于青藏公路的历次改建、整治工程。为系统总结多年冻土地区公路修筑的技术成果，2002年，交通部将“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”列入西部交通科技项目，目前已经取得了阶段性成果。这些丰硕的成果，为青藏高原公路建设，为青藏公路的整治和改建，提供了坚实的科学依据，填补了世界技术领域的空白。同时，也确立了我国在高原多年冻土研究方面的国际领先水平和地位。现在，对多年冻土研究的大量基础资料和成功技术，已成为青藏铁路建设的科学实践依据和理论技术借鉴。
此次验收通过的地基稳定性研究项目，是针对青藏公路第三次整治改建工程而进行的一项专题研究。在交通部组织下，由中交第一公路勘察设计研究院组织技术力量进行技术攻关，系统分析了青藏公路沿线地温观测资料，认真研究了青藏公路高温高含冰量多年冻土区路基病害的发生机理，总结了冻土路基温度场的分布特征与温度场特征要素的变化规律，并通过数值模拟研究了路基高度、边坡坡度、护道对路基下多年冻土地基热稳定性的影响，首次提出了路基临界高度随边界条件变化而变化的观点和以冻土强度为评价青藏公路冻土路基热稳定性的主要定量评价指标，并建立了路基合理高度表达式。课题还通过分析隔热层（EPS板、XPS板）路基、热棒路基、碎片石路基等试验工程降温保护冻土的原理，提出了相应的计算公式及参数，推荐了在高温高含冰量多年冻土区适宜的工程处理措施。
验收委员会专家一致认为，该课题研究成果对青藏高原高温高含冰量多年冻土区公路建设具有十分重要的指导意义，对其他多年冻土区的工程建设具有借鉴作用。
据介绍，科研人员将对青藏公路高温高含冰量多年冻土区路基试验工程长期跟踪观测，并针对相关问题深入研究，以彻底解决冻土路基问题。另据了解，西部交通科技项目“多年冻土地区公路修筑成套技术研究”目前进展顺利，科研人员在青藏高原修筑了几公里的试验路，将继续进行更深入的研究。
观测数据表明，目前冻土区工程绝大部分路基变形不超过2ｃｍ，桥梁基础变形全部满足设计要求，冻土区工程建筑物基本稳定。冻土区工程稳定性主要是通过工程变形和温度场来判断的。从2002年开始，科研单位对青藏铁路冻土区工程变形数据进行监测。
我国专家在世界上首次提出“主动降温、减少传入地基土的热量、保证多年冻土的热稳定性，从而保证修筑在上面的工程质量的稳定性”的青藏铁路工程设计原则，创造性地采取了解决冻土施工难题的相应对策：对于不良冻土现象发育地段、线路尽量绕避；对于高温极不稳定冻土区的高含冰量地质，采取“以桥代路”的办法；在施工中采用了热棒、片石通风路基、片石通风护道、通风管路基、铺设保温板等多项设施，提高冻土路基的稳定性。
经中国科学家研究发现，抛石路基是青藏铁路理想的冻土路基，可以解决路基的冻胀和融沉问题，为冻土路基的病害开出了一济良方。
世界第二大冻土研究机构--中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室工作人员根据未来气候变化趋势研究，提出了“主动冷却路基”的思想，在海拔四千七百多米的青藏铁路北麓河实验站进行了路基新结构试验研究，主要进行了抛、碎石护坡、通风管道路基、保温材料路基、路基沉降及合理高度的试验研究。同时，还进行了大量的室内模拟实验研究。研究发现，具有多孔介质流体热对流原理的抛石路基可以有效解决冻土路基中的冻土冻胀和融沉问题。
研究人员介绍，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，空气温度较低，将自然上移，与外界进行温度交换，无形中形成了热冷对流，使路基冻土层温度降低，保护了冻土的完好性。
生活在北方的人有这样的体会，在冬天，当气温降到零度以下，如果你到户外挖土，就会发现原来松软的土地现在变得十分坚硬，一锹下去往往只留下一个白点。细心的人会发现在这些坚硬的土里面含有一些小冰晶，而且如果你不泄气继续挖下去，就会发现这层坚硬的土并不十分厚，在它下面还是比较松软的土。这层含有冰晶的土就是冻土。
为什么会出现这种现象呢？
因为土壤里面或多或少的都含有水分，但温度降到零度或零度以下，土壤里的水分就会凝结成冰将土壤冻结，这样就产生了冻土。但是为什么我们看到的冻土仅仅是一层，而不是全部冻结呢？原来我们脚下的大地有一个很特别的性质，那就是在它表面温度是随深度的增加而降低的，但是到了一定深度它的温度就不再降低，而是常年保持一个基本恒定的温度，科学家将这个层称为恒温层，在往下因为越来越接近地心，温度反而逐渐升高。
这样我们就知道冻土就是一种低于零摄氏度并且含有冰的特殊土体。所以说，冻土不同于黄土、黑土、红土，它是一种被冻结的土，可以是被冻结的黑土，也可以是被冻结的黄土，当然被冻结的红土少一些，因为红土大多发育在南方，而南方温度低于零度的时候不多。
我们刚才所说的冻土只是冻土的一种，当天气变暖的时候这种冻土就会融化，我们称这种冻土为季节冻土。除此之外，有些地方还有一种能够持续多年不化的冻土，那就是多年冻土，比如在北极或者青藏高原，因为那里常年温度都在零度以下，所以冻土就会保持常年不化，既使在比较温暖的年份，融化的也仅仅是表面一小层。
冻土的存在主要受温度的影响。越往纬度高的地方温度就越低，因为南半球陆地面积少，所以多年冻土主要分布在亚欧大陆和北美洲的北部。同时我们还知道，越往高处温度就越低，在一些高山上那里的温度常年也低于零度，所以中低纬度的高山和高原上也存在多年冻土，如美洲的安第斯山脉，非洲的乞立马扎罗山以及我国的青藏高原。
人类活动大多集中在温暖地区或低海拔平原地带，所以对于冻土的认识不是很多，但是随着人类活动空间的扩大以及对资源需求的增多，人类逐渐将目光投向了太空、海洋和寒冷的极区。如近四、五十年来，美国、英国、加拿大等国为解决能源危机，加紧开发北极和北极近海的石油和天然气。但是包括多年冻土在内的寒区有着自己独特的环境特性，它是一个很脆弱的环境体系，一旦遭到破坏就无法挽回。
恩格斯说过，“我们不要过分陶醉在我们对自然的胜利。对每一次这样的胜利，自然界都报复了我们”。对自然的开发必须以了解、服从自然发展规律为前提，只有这样我们才能给生活在寒区的人们和子孙后代留下一个没有伤疤的地球！
青藏铁路格尔木至拉萨段是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路，翻越唐古拉山的铁路最高点海拔5072米。全线经过海拔4000米以上地段960公里，连续多年冻土区550公里以上，另有部分岛状冻土、深季节冻土、沼泽湿地和斜坡湿地。地震、崩裂、滑坡、泥石流等地质灾害严重。每年有效施工期仅6—7个月。青藏铁路建设面临着多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱“三大难题”的严峻挑战，技术难度很大，工程十分艰巨。
国家批准的青藏铁路工程建设工期为6年。施工组织设计方案为：由北向南、逐步推进，分段建设、分段铺轨。2001年展开格尔木至望昆段施工，同时建设冻土工程试验段；2002—2003年重点展开唐古拉山以北冻土工程施工，2002年铺轨至望昆，2003年铺轨通过风火山；2004年重点展开唐古拉山以南工程施工，铺轨跨过通天河；2005年年底全线铺通；2006年全线配套；2007年7月1日全线建成通车
自2001年6月29日开工以来，在党中央、国务院的亲切关怀下，青藏铁路建设领导小组切实加强领导，国家有关部委和青藏两省区积极配合，大力支持，铁道部科学部署，精心组织，全体参建职工按照“拼搏奉献，依靠科技，保障健康，爱护环境，争创一流”的要求,团结奋战，攻坚克难，工程快速有序、优质安全推进，2001年首战告捷，2002年再创佳绩，2003年取得全面攻坚胜利。截止2003年12月31日，全年已完成投资65亿元，为年度计划56亿元的116%，相当于前两年的总和。唐古拉山以北路基桥隧（简称“线路下部”）主体工程基本完成，唐古拉山以南线下主体工程完成50%以上。全年完成路基土石方3082万方、桥梁63574延米、涵洞11397横延米、隧道2810成洞米、正线铺轨195公里，实物工作量和形象进度全面实现年度计划要求。开工累计完成投资129.5亿元,线路下部工程(路基、桥涵、隧道)完成设计总量的84%，站后电力、干线光缆、房建试验段工程已开工建设。目前，唐古拉山以北线路下部主体工程基本完成，唐古拉山越岭地段线下主体完成70%以上，唐古拉山以南线下主体完成50%以上。“三大难题”攻关成果可喜。冻土攻关取得成果。运用冻土试验段科技成果，强化冻土工程措施，力求工程稳固。经过两个冻融循环检验可以看出，片石通风路基、通风管路基、片石护道、铺设保温板和热棒等工程措施均有明显效果，采取措施后路基基底的冻土上限普遍上升，观测期内没有发生大的冻胀融沉病害，冻土路基变形逐步趋于稳定。深桩基桥梁和铺设防水保温层的隧道，建成后都处于稳定状态。环境保护严格规范。完善环保设施，使野生动物、冻土植被、江河水质、沼泽湿地得到保护。国家环保总局国家环保总局等六部（局）对青藏铁路环境保护工作进行全面检查后一致认为，青藏铁路建设环保工作管理模式和经验居国内重点工程建设项目领先水平，具有示范意义。卫生保障不断完善。坚持“以人为本,卫生先行”，高度重视卫生保障工作，建立健全了防疫、防病机制和三级医疗机构，配置了先进适用的常规医疗设备3900多台（件），设置大型制氧站15个，购置高压氧舱25台。坚持预防为主、严防死守、封闭管理、责任到位，采取有效措施做好防治高原病、预防鼠疫、预防“非典”和食品卫生安全工作，建立了处置突发疫情预案和抢救危重病人应急机制，实现了开工建设以来无高原病死亡事故、无鼠疫发生、无“非典”疫情目标，有效保护了建设者的人身安全和身体健康。
岳祖润
1.土工合成材料加筋技术处理路基试验，铁道部秦沈线科技攻关项目，（2000G047-D）2002-2004 2.高温冻土细粒土段路桥涵关键技术的研究—路基沉降变形预测及计算试验研究，铁道部青藏线科技攻关项目,(2001G001-B-02-01)2001-2004 3.岛状冻土和深季节冻土段路桥涵关键技术的研究（安多）—冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定性试验研究，铁道部青藏线科技攻关项目,（2001G001-D-03）2002-2005
河套灌区骨干渠道衬砌工程的试验与探讨
内蒙古河套灌区共衬砌永刚分干渠、杨家河干渠、永济干渠、义和干渠等支渠以上骨干渠道83km，为了解决渠道防渗、防冻胀等问题，灌区分别在杨家河干渠、永刚分干渠建立了多种不同衬砌结构模式的防冻胀、抗变形试验场，经过几个冻融期观察以及对观察资料的分析，现对灌区骨干渠道衬砌工程的防冲、防冻胀、抗变形等问题提出笔者的看法和解决办法。
一、冻胀问题的解决
河套灌区地处季节冻土区，标准冻深在1.2m，地表最大自由冻胀量可达15～25cm，属强冻胀区域，仅靠衬砌渠道自身结构难以抵抗这样强烈的冻胀变形。1979年，灌区在杨家河干渠上进行了第一次防渗衬砌工程试验，因未采取防冻胀的措施，现已完全滑塌。1999年在永刚分干渠上所做的未采取防冻胀措施的试验段落，经过3年冻融周期的运行，现部分段落也已开始滑塌，且冻胀破坏现象在不断加剧。按照SL23-91《渠系工程抗冻胀设计规范》：在季节冻土标准冻深大于 30cm的地区衬砌渠道，必须进行抗冻胀的设计。因此，在河套灌区实施渠道衬砌工程建设，必须要有防冻胀的措施。
1．防冻胀结构形式
河套灌区的骨干渠道断面较大，衬砌线路长，边界条件较复杂，在衬砌渠道的设计中应首选防冻胀的结构形式，尤其是在对衬砌面板的支撑方式上，应选取能够避免产生冻拔的齿墙形式。在永刚分干渠上的立式齿墙受渠底素土冻拔的影响，即使采取了保温措施，仍有7～8cm的冻胀变形，而且齿墙的冻拔又影响到边坡面板的变形。在杨家河干渠上试验的下卧式或平铺预制齿墙或上拉式倒挂齿墙，则可以避免或减轻基土对齿墙的冻拔，又可适应渠道较大的冲淤变化，也可调整施工工序，缩短施工工期，可作为一种较为理想的防冻胀结构形式的设计方案。
2．防冻胀措施
骨干渠道衬砌工程采用的防冻胀措施都是采用聚苯乙烯保温板，其作用就是通过保温板的热阻，减小或消除基土的冻深，从而减小或消除冻胀变形量，而且具有导热系数低、施工方便等特点。如果保温板厚度设计偏大，就会增加工程的投资，造成不必要的浪费；如果保温板厚度设计偏小，就会影响防冻胀的效果，达不到防冻胀设计的目的。根据杨家河干渠、永刚分干渠试验场观测数据分析，保温板厚度应根据衬砌渠道的防冻胀设计标准及允许冻胀变形量，通过热工计算来科学地确定。对不同走向的渠道，按不同部位及坡向参照规范的要求进行标准冻深的修正。从已完成的杨家河干渠及永济干渠的衬砌工程来看，保温板的厚度取值也是不同的，在相同的保温材料，相同的保温性能，渠道走向也基本相同的情况下，杨家河干渠保温板最大厚度为8cm，永济干渠保温板最大厚度为12cm。对同一边坡上、下部位保温板厚度的设计应根据衬砌渠道与地面、地下水埋深的关系，根据设计冻深结合冻胀量值，合理选择保温板变厚的位置及变厚差值，优化保温层的设计。在封顶板下水平铺设的保温板保护段的长度应大于1倍的冻深，达到水平保护段的规范要求。保温板的铺设应分层错缝搭接，要避免因施工工艺不妥造成的冷缝，降低保温的能力。
3．消除施工期冻融造成的影响
受自然条件和春灌的影响，北方灌区的施工期受到很大的制约，往往在封冻前后一个月内完成土方，翌年春解冻前完成面板的铺设。在边坡铺设混凝土面板时，尚未完全解冻，当基土解冻后，则会造成坡面的不均匀沉陷。因此，在边坡混凝土面板铺砌时，要合理地调整施工进度，铺设时间不宜太早。而且，铺设面板时尽量先铺阳坡，后铺阴坡。
从永刚分干渠与杨家河干渠衬砌面板经过冻融循环后的情况看，局部段落的部分衬砌面板有表面冻胀剥蚀现象，所以在进行混凝土板的预制过程中，要从水灰比、骨料的配合比及振捣方面注重质量，减小混凝土面板中的气孔。必要时，可在地下渠段衬砌面板中掺人适量的混凝土外加剂，以增加混凝土面板的防渗抗冻性能。
二、冲刷问题的解决
为了降低工程造价，衬砌只选择渠道两边坡，渠底铺设防渗的PE膜，然后素土夯实，这就容易产生渠底的冲刷问题。从已衬砌的杨家河等渠道的运行情况来看，通过重新调整水力要素，总体上能够保持冲淤平衡。但个别段落也存在冲刷问题，可从设计和运行两方面分析其成因。
1．合理确定衬砌断面
河套灌区为平原灌区，灌区内地势平坦，骨干渠道大部分为半填半挖渠道，渠底坡降为1/8000至 1/10000，在骨干渠道上的直口渠取水口较高，渠道断面多为宽浅式，经过长期的运行，渠道断面较稳定。因此，在满足不淤的前提下，在骨干渠道衬砌时应充分尊重原有宽浅式的断面，尽量在原有堤坡上进行衬砌，这样既可提高边坡的稳定性，又可降低工程造价，也就是在设计过水断面时，不以两个边坡收缩来减少过水面积，应以提高渠底、减小水深来调整过水断面。
2．科学选择水力要素
目前河套灌区骨干渠道的衬砌形式为全断面的PE膜防渗，两侧边坡用混凝土面板防护，渠底覆盖60em素土保护，这样渠道过水湿周为渠底是素土，两侧为混凝土，两种不同衬砌材料具有不同的粗糙系数，也就是边坡与渠底具有不同粗糙系数，这种非均质渠道的综合粗糙系数与不同材料的湿周直接相关，因此在设计取值时应针对衬砌渠道的个性来选取综合糙率n值。在不冲、不淤流速的选值方面：应根据渠道多年的含沙量、渠底素土的类型来确定渠底素土的不冲、不淤流速。也可在坡脚处铺卵石，来控制冲刷。
3．制定切合实际的运行管理制度
衬砌渠道的运行管理不妥，也会给衬砌工程带来冲刷的问题，由于渠底是素土保护，抗冲能力差，因此在运行中应严格控制超过不冲流速及低于不淤流速的运行时间，有目的、有计划使冲淤变化在一个灌水周期内达到年际的平衡，相应地要求设计单位给管理单位提供衬砌渠道的运行管理办法，完善工程完成后的服务。管理单位在输配水的过程中应首先考虑到衬砌工程的安全，在此管理办法允许的范围内进行水量调度。
三、侧渗压力对渠道边坡产生的变形 对于挖方渠道，秋浇后地下水位迅速抬高，秋浇结束后渠道内无水，造成渠底与渠堤两侧地下水位落差较大，且衬砌渠道中有PE防渗膜，致使在地下水侧渗压力作用下发生衬砌面板的塌滑现象。所以，在地下渠段的衬砌时，要考虑排水措施，同时，在秋浇结束时，要控制渠道内储存一定深度的水，减小与堤外地下水位的落差，待地下水下降后再放空渠水。河套灌区的节水改造工程只是刚刚起步，所做节水工程也是在不断的探索之中。因此，对冻融变形、混凝土渠道封冻期水面部位的冻融剥蚀、地下渠高地下水位的衬砌坡面冻胀变形等许多问题，还有待于深入研究探讨，逐步解决。
