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绪论1

第1章 青藏铁路冻土环境3

1.1 自然地理地质环境概述3

1.1.1 气温和降水3

1.1.2 地形地貌及构造8

1.1.3 地表性状（植被、雪盖、硬结地表和水土流失）11

1.1.4 太阳辐射12

1.1.5 风力风速14

1.2 冻土区气温16

1.2.1 气温变化和气温较差16

1.2.2 气温冻结融化能力23

1.2.3 气温升高趋势及影响27

1.3 冻土区地温31

1.3.1 区域冻土温度特征31

1.3.2 冻土地温变化趋势40

1.3.3 地温变化与气温的关联性46

1.4 多年冻土分布48

1.4.1 铁路沿线多年冻土分布48

1.4.2 融区分类和融区分布50

1.4.3 不良冻土现象51

1.4.4 多年冻土地温分区53

1.4.5 多年冻土上限分布59

1.4.6 多年冻土含冰量特征60

1.5 冻土环境研究意义62

第2章 青藏铁路冻土工程次生环境63

2.1 多年冻土退化和工程活动63

2.2 冻土工程水热环境变化65

2.2.1 次生冻土环境65

2.2.2 冻土区工程活动和热融现象73

2.2.3 冻土斜坡水热环境74

2.3 冻土工程影响下多年冻土上限变化76

2.3.1 土体冻融过程和路基基底多年冻土变化76

2.3.2 冻土环境和冻土工程影响下多年冻土上限变化79

2.4 冻土工程次生环境的启示84

第3章 冻土环境和冻土工程研究方法86

3.1 工程地质和定位观测研究方法86

3.1.1 冻土环境的工程地质勘察87

3.1.2 冻土环境定位观测92

3.1.3 不同设计阶段冻土工程地质勘察96

3.2 冻土性质试验室和试验场研究98

3.3 综合性实体试验工程研究方法98

3.3.1 风火山试验路基99

3.3.2 风火山试验路基研究成果100

3.3.3 综合性实体试验工程研究的启示116

3.4 验证性运营线路试验工程研究方法117

3.4.1 验证性试验工程研究目的117

3.4.2 验证性试验工程设置原则117

3.4.3 验证性试验工程研究内容118

3.4.4 试验工程研究成果的示范和指导作用124

3.5 运营线路病害整治试验工程研究方法126

3.5.1 运营线路病害整治试验工程选址126

3.5.2 试验目的和试验设计原则128

3.5.3 试验观测130

3.5.4 数据分析原理131

3.5.5 主要工程措施作用机理试验研究133

3.5.6 试验研究成果评价和推广135

3.6 冻土工程长期观测研究方法136

3.6.1 冻土工程长期观测典型场地设置原则137

3.6.2 冻土工程长期观测断面布置137

3.6.3 冻土工程长期观测系统技术要求138

3.6.4 冻土地温远程监测关键技术141

3.6.5 冻土区工程长期观测系统控制和数据处理145

3.6.6 数字路基平台145

3.7 冻土环境和冻土工程的数值模拟研究147

第4章 冷却地基思想和青藏铁路冻土工程153

4.1 青藏铁路冻土工程设计思想153

4.1.1 国内外冻土工程设计思想154

4.1.2 冷却地基为主导的设计原则形成157

4.1.3 冻土分异性变化和动态设计思想160

4.2 冷却地基型冻土路基结构162

4.2.1 片石气冷路基结构162

4.2.2 通风式路基结构188

4.2.3 热棒路基结构200

4.2.4 遮挡式路基结构244

4.3 保温型冻土路基结构259

4.3.1 保温型路基结构工作原理259

4.3.2 保温型路基结构应用形式260

4.3.3 保温型路基结构应用效果265

4.3.4 保温型路基结构补强措施277

4.4 冻土区桥梁灌注桩基础281

4.4.1 冻土区桩基础设计特征282

4.4.2 冻土区桩基承载力特征286

4.4.3 灌注桩桩周土体回冻规律291

4.4.4 灌注桩回冻过程地温场变化295

4.4.5 灌注桩回冻过程承载力试验323

4.4.6 “以桥代路”工程措施应用原则330

4.5 冻土区涵洞地基和基础330

4.5.1 涵洞冻土环境变化特征331

4.5.2 涵洞设计和涵洞结构类型334

4.5.3 青藏铁路冻土区涵洞工程338

4.6 冻土区的过渡段工程338

4.6.1 桥路过渡段338

4.6.2 路基填挖过渡段342

4.6.3 路基冻融过渡段344

4.7 冻土区隧道工程特征345

4.7.1 冻土区隧道冻土环境特征345

4.7.2 冻土区隧道洞内环境气温变化346

4.7.3 隧道围岩冻融圈形成及危害348

4.7.4 青藏铁路冻土区隧道设计特点和工程效果351

4.7.5 冻土区隧道浅埋段渗水整治355

4.8 冻土区房屋建筑工程特征359

第5章 运营期冻土区线路变化和工程病害防治预警362

5.1 冻土区线路变化和病害防治预警基础363

5.1.1 冻土区路基工程温度场363

5.1.2 桥梁工程地温场363

5.1.3 涵洞工程地温场364

5.2 青藏铁路运营期冻土区线路变化364

5.2.1 冻土区路基地温场变化阶段364

5.2.2 冻土区路基变形发展阶段368

5.2.3 冻土区线路水热环境变化372

5.3 青藏铁路运营期线路病害374

5.3.1 线路病害判断375

5.3.2 线路病害隐形因素376

5.3.3 冻土区线路工程病害分类378

5.4 冻土区线路病害预警防治390

5.4.1 冻土区线路病害预警防治理论390

5.4.2 线路病害潜在期控制方法392

5.4.3 线路病害显现期整治对策393

5.5 冻土区线路工程养护395

5.5.1 冻土区线路工程养护内容395

5.5.2 冻土区线路工程养护方法396

5.5.3 冻土线路工程变化应急处理397

第6章 青藏铁路冻土工程施工和建设管理技术401

6.1 冻土区工程特殊施工技术和施工工艺401

6.1.1 冻土区路基工程施工技术401

6.1.2 冻土区桥梁灌注桩施工技术411

6.1.3 低温环境混凝土施工技术415

6.1.4 冻土区涵洞施工技术420

6.1.5 冻土区隧道特殊施工技术425

6.2 青藏铁路建设管理技术429

6.2.1 冻土区施工组织设计430

6.2.2 冻土区建设管理技术439

6.2.3 青藏铁路冻土工程建设管理启示445

参考文献447

冻土环境和冻土工程图片453

后记459