青藏铁路的冻土是怎么解决的（青藏铁路冻土专家）

青藏铁路用通风管解决冻土问题的原理是什么

青藏铁路用通风管解决冻土问题的原理：
一．青藏铁路采用通风管解决冻土问题的原理可简单的理解为：主要是降低外界的热扰动，在冬季，通风管打开，这时由于外界温度较低，使得路基中温度与外界一致，为较低的温度（负温）。在夏季，通风管关闭，使得外界热空气携带的热很难进入路基中，从而减少热扰动。其次，通风管有一定的隔热作用，这主要是为了减小人类工程（路基）对冻土的影响，从而减少由于冻土冻融带来的路基沉降。总之，通风管解决冻土的温度变化时而产生调节作用。
二．冻土试验中的冻结管的原理：当从底部通以低温液体时，低温会沿着横向向周围扩散，当整体冻土土体温度稳定到恒定数值时，即认为冻结冻结稳定。冻土试验机可测定冻土试件在轴向受限的情况下，由于顶部温度和底部温度的变化，整个冻土冻融过程中的冻胀量和冻胀力的测量。

目前关于冻土问题有多种解决的办法与技术，包括：
一）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）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）埋设通风管，即在路堤中埋设直径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）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）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。

青藏铁路冻土施工怎么把传热原理运用在冻土施工

多年冻土、高寒缺氧和生态脆弱这三大世界性难题给青藏铁路建设带来了极大困难。青藏铁路沿线珍稀物种丰富，生态类型独特、原始，环境敏感，一旦破坏很难恢复。如何破解多年冻土难题？青藏铁路建设首次采取“主动降温、冷却地基、保护冻土”的设计原则，这对“被动保温”是一场革命。设计中，尽量绕避不良冻土现象发育的地段，遇到高温极不稳定的厚层地下冰冻土地段，采取“以桥梁通过”的法。施工中，采用片石通风路基、片石通风护道、通风管路基、热棒、铺设保温板等多项措施，提高冻土路基的稳定性，其中不少冻土工程措施都是国内外首创。在青藏铁路上有一种特殊的路基，即在土路堤底部填筑一定厚度片石，上面再铺筑土层的路基。这种长达111公里的“片石层通风路基”为国内首创，它好似散热排风扇，冬季从路堤及地基中排除热量，夏季较少吸收热量，起到冷却作用，可有效保护冻土路基稳定。青藏铁路建设专家组组长、冻土专家张鲁新教授认为，青藏铁路出现大规模冻土工程病害的可能性比较小，列车时速可达100公里以上，保持全年畅通没有问题。如何确保建设者人身安全？青藏铁路沿线年平均气温在零摄氏度以下，大部分地区空气含氧量只有内地的一半左右。高寒缺氧，风沙肆虐，紫外线强，自然疫源多，被称为人类生存极限的“禁区”。如何在严酷的环境下确保建设者生命安全，也是一项世界性难题。铁道部和卫生部制定了完善的卫生保障措施，使医务人员与施工人员的比例达到1.5%-2%，全线配备常规医疗设备3900多台（件），职工生病在半小时内即送到工地医院得到有效治疗。遵循高原生理规律，所有参建人员在海拔较低的地区“习服”一周后，才准许到工地劳动。限定人员作业时间，采用机械施工，降低劳动强度。为了防止高原缺氧，建设单位在海拔4500米至5100米处创造性地运用高压氧舱，填补了国内外医学空白。在世界上首次进行高海拔地区人工制氧科学研究。在海拔4905米的风火山隧道，研制出每小时生产24立方米高纯度氧气的高原医用制氧设备，并将这一技术总结推广，全线共建大型制氧站17个，有效地改善了作业环境。风火山隧道建设中“青藏铁路风火山隧道制氧、供氧系统研制与应用”的科技成果,填补了目前世界上高海拔制氧技术的空白。如何保护野生动物？为保护青藏高原独特而又极为珍贵的野生动物资源，铁路选线尽量避开野生动物栖息、活动的重点区域，西藏段工程绕避了林周彭波黑颈鹤保护区。对必须经过野生动物活动区域的路段，组织专家研究野生动物保护问题，掌握沿线野生动物分布习性和迁徙规律，尽量减少对它们的干扰。青藏铁路沿线共设置33处野生动物通道，沿线路方向累计宽度近60公里。根据不同动物的迁徙习性，通道被设计为桥梁下方、隧道上方及缓坡平交三种形式。如何保护高原植被？建设者采用分段施工、植被移植的方法，先将施工区的草皮切成块，然后用铲车将草皮连同土壤一起搬到草皮移植区，专人负责养护。路基成型后，再把草皮移植恢复到路基边坡上。对昆仑山以南自然条件较好的地段，精选适合高原生长的草种，辅以适合的喷播、覆膜等技术，尽力恢复地表植被。在沱沱河、安多、当雄等高海拔地段，进行种植和移植草皮试验，获得成功后在全线推广，开创了世界高原、高寒地区人工植草试验成功的先例。为保护高原湿地，青藏铁路尽量绕避湿地，必须经过湿地时，一般采取“以桥代路”、多设涵洞、路基基底抛填片石等措施，避免路基地下径流被切割，防止湿地萎缩。仅供参考也可以自己查下资料.

青藏铁路的冻土是怎么解决的

据我来所知有两个办法。
一是架自长桥，避开冻土带。特别是一些地势比较低洼的地区，冻土中本身含水量高，就用架桥的办法解决冻土问题。
二是在路基两侧加装吸热棒。吸热棒是一种表面有大量薄金属片的金属棒，三到四米高，下端埋进土里，靠金属导热快的原理，把冻土层吸收的太阳辐射热通过金属棒传导到地面以上，再通过金属薄片消散到空气中，保持冻土层低温，不融化。

青藏铁路地基的冻土是怎么处理的

是这样的。
在正式修路前，有一个地质勘查，弄清楚了沿线冻土的版分布状况（厚度、权温度、含冰量）。之后的处理，是根据这些前期调查，做不同的方案。

有三种方案。
一种就是让其完全融化，或者通过换填等，让冻土消失。主要用在冻土南北界限附近的冻土岛上。
一种是不采取额外措施。主要集中在沿途的高山岭地区，该地冻土稳定，不用采取额外措施。
还有一种，就是采取保护冻土的措施，适用于全线的大部分地区。根据严重程度不同，又分为主动保护措施、被动保护措施。被动保护措施主要有加保温板、抬高路基；主动保护措施有块石路基、热棒、遮阳棚、通风管路基以及多种情况的复合路基。

此外，还有一些特别的措施。比如旱桥，多适用于工程地质极为复杂的地区。

青藏铁路的冻土问题如何解决

1）热胀冷缩，导致路面不稳，路基下沉坍塌破裂等等
2）这个我不了解，查了一下：
1973年到1978年，第一期青藏公路科研组经过艰苦努力，在总结工程实践经验的基础上，结合我国的实际情况，在路基研究中提出了“高原多年冻土地区路基，除少冰冻土、多冰冻土地段及融区外，一般均应遵守宁填不挖”的设计原则，并取得了根据不同地基条件和路基干湿类型，推荐9种路面结构组合类型等成果。这些成果为青藏公路第二次改建工程的设计与施工提供了初步依据。
1979年到1984年的第二期青藏公路科研组，提出地下冰的形成和融化是多年冻土区地表变形和工程建筑物破坏的主要原因，地下冰的分布受地质、水文和热物理因素的制约等理论；在路基稳定性研究中，将提高路基作为保护冻土的基本措施；提出了适用于高原多年冻土地区不同地带的9种较为经济合理的路面结构组合和部分计算参数；首次在我国使用无规聚丙烯砾石混合料面层；对多年冻土地区的桩基设计提出了建议等。这些成果基本解决了高原多年冻土地区沥青路面修筑与大中小桥基础设计、施工等技术难题，满足了青藏公路沥青路面改建工程的需要。
1985年至1999年的第三期青藏公路科研组，采用钻探、挖探和地质雷达探测等综合手段，进行多年冻土工程地质勘探，将青藏公路沿线多年冻土划分为高温冻土、低温冻土，并提出以零下1.5摄氏度为划分界限；首次提出将冻土温度与路基设计原则结合起来，并将其融入路基高度设计中；首次提出高原多年冻土路基在不降低道路服务水平的前提下，通过加强侧向保护，允许冻土上限适量下移的新理论；首次将无机结合料用于高原多年冻土地区的路面结构中；首次将热棒制冷、钢纤维水泥混凝土、EPS隔热层材料、SBR改性沥青、金属波纹管涵等新技术、新材料、新结构引入公路建设。这些研究成果为青藏公路1991年至1999年整治工程提供了必要的依据和资料。

青藏铁路冻土层如何建铁路

难题：冻土路基容易变形
冻土对温度极为敏感，对铁路的修建有非常大的影响。在冻结的状态下，冻土就像冰一样，随着温度的降低体积发生膨胀，建在上面的路基和钢轨会被它顶起来。到了夏季，冻土发生融化，体积缩小，钢轨也就随之降下去。冻土的反复冻结、融化交替出现，就会造成路基严重变形，整个钢轨出现高低不平，甚至扭绞成麻花状，影响正常通车。详细内容>>
方案：冷却路基以桥代路
采用冷却路基思路、主动保护多年冻土工程措施来确保工程稳定性。这一思路的具体措施包括块石路基、碎石护坡，在路基两旁埋设高效导热的热棒、热桩，在路基中铺设通风管，在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板等。还有一种工程设计措施就是以桥代路，这个桥可不是一般跨江过河的桥，冻土科研攻关人员将之命名为“旱桥”。详细内容>>

青藏铁路的冻土是怎么解决的

青藏铁路的冻土区使用了“热棒”技术，所谓的热棒是一根根中空密闭的钢管，直径约15厘米，高约2米，里面注入氨水，并将热棒的一部份埋入地下，由于上下的温差会让氨水变成气体上升，带走热量，可用以降低冻土的温度，到了夏季，热棒则停止工作。

中国的青藏铁路全长1956公里，其中有长达550公里的地段需要通过冻土层，其中风火山隧道全部位于永久冻土层内，另外还有长达111公里的 “片石层通风路基”。工程师需要透过多种方法如：石气冷、碎石护坡、以桥代路、热棒降温等方式使冻土层的温度稳定，以避免因为冻土层的转变而使铁路的路基不平，防止意外的发生。

(7)青藏铁路冻土专家扩展阅读：

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，冻土中有一定数量的未冻水存在。不含冰的岩土称为寒土。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，冻胀是因为凝结的冰块非常坚固，膨胀的冰块将土顶上来，并形成大土包。

冻土气象观测资料对建筑、工程施工、交通运输和农田水利建设都具有重要意义。在季节性冻土地区埋设输油管道和自来水管等地下管道时，需在冬季采取加热或绝热措施，或者深埋至最大冻土层以下，以免有冻裂的危险，但过深则会造成人力、物力的浪费；房屋地基也要在最大冻土深度以下，以保证坚固安全；春季冻土融化使道路返浆，不便行走和运输、并对农业生产和人民生活造成重大影响。

青藏铁路是怎么解决高原冻土问题的

中国攻关青藏铁路多年冻土科研难题

巍巍昆仑，皑皑雪山。
在这块被誉为“世界屋脊”和地球“第三极”的土地上，中国人正在修筑一条世界上海拔最高的铁路——青藏铁路。

专家称，多年冻土、高寒缺氧、生态脆弱是青藏铁路建设无法回避的三大难题，其中多年冻土尤为关键，是“最难啃的一块骨头”，它的解决与否，直接决定着青藏铁路的成败。

如今，青藏铁路已从格尔木铺过沱沱河，铺轨里程近全线一半。六月下旬，安多成为青藏铁路第二个铺轨点，青藏线建设进度大大加快。这无疑表明，中国已初步解决铁路穿越多年冻土地带的工程技术难题。

最难啃的骨头谁来啃？难题又是怎样解决的？记者不久前为此赴兰州、上青海采访，承担青藏铁路多年冻土问题研究的中国科学家，以及他们为之攻关的艰辛的科研历程，开始浮出水面。

冻土研究列入中科院知识创新工程重大项目

二00一年，与青藏铁路开工几乎同步，有中国科研机构“国家队”之称的中国科学院经过充分论证，决定以其四十多年青藏铁路全线多年冻土调查、勘探和研究为基础，在知识创新工程中启动实施“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”重大项目。

项目领军人物、中科院兰州分院院长、冻土工程国家重点实验室主任程国栋院士介绍说，围绕青藏铁路迫切需要解决的及未来可能遇到问题，该项目设立七个研究课题：青藏铁路建设中冻土工程结构稳定性研究、青藏铁路沿线路基冻融病害形成机理及其防治对策研究、青藏铁路气候与多年冻土间的相互作用、青藏铁路工程与多年冻土间的相互作用、铁路路基动荷载稳定性及含盐土工程特性研究、青藏铁路数字路基及仿真平台开发研究、青藏铁路典型地段高原雷暴天气灾害预警和防御的应用研究。

程国栋称，这一知识创新工程重大项目启动以来，已取得重要的创新性阶段研究成果，为青藏铁路在冻土区的设计、施工提供了有力的科学技术保障，也为其后期运营维护和潜在病害整治做好科学与技术储备。项目组参与编制出《青藏铁路多年冻土区工程勘察暂行规定》、《青藏铁路多年冻土区工程设计暂行规定》，提出路基设计应以冷却路基的保护冻土的设计思路、合理路基高度的设计依据、桥涵防冻胀措施及寒区隧道防冻害措施等关键设计问题。

颇为引人注目的是，“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”项目设有两位首席科学家，他们就是被称为程国栋“左膀右臂”的青年研究员马巍和吴青柏。

科学思路：主动冷却路基保护多年冻土

在中科院寒区旱区环境与工程研究所的冻土工程国家重点实验室里，刚刚从青藏铁路北麓河试验段回来的马巍尚未洗净高原风尘，便投身于实验室研究之中。提起冻土研究，他兴奋地打开了话匣子：

青藏铁路处于边勘测、边设计、边施工、边研究的“四边”建设状态，必须采用动态设计理念。“青藏铁路工程与多年冻土相互作用及其环境效应”项目科研人员通过试验段研究发现，保温材料只能够延缓多年冻土融化，在高温高含冰量条件和气候转暖条件根本无法确保路基稳定。

因此，“我们提出改变以往单纯依赖增加热阻保护多年冻土的方法，采用冷却路基思路、主动保护多年冻土工程措施来确保工程稳定性”。这一思路的具体措施包括块石路基、碎石护坡，在路基两旁埋设高效导热的热棒、热桩，在路基中铺设通风管，在路基顶部和路基边坡铺设遮阳棚、遮阳板等。

还有一种工程设计措施就是以桥代路，这个桥可不是一般跨江过河的桥，冻土科研攻关人员将之命名为“旱桥”。马巍称，旱桥桥桩穿越冻土层而直接打在坚实的底层，桥上铺架铁轨即可最大限度地避免冻土的影响。青藏铁路穿越可可西里冻土区的清水河特大桥，就是典型的旱桥，该桥长达十一点七公里，气势巍然壮观。

虽然对冻土区的青藏铁路线建设、运营而言，旱桥是最可靠、最安全的工程措施，但由于其造价太昂贵，每公里要耗资五千万元人民币之巨，而全长一千多公里的青藏铁路全线总投资仅约三百亿元人民币。因此，旱桥不能、也无法推广使用，只是在冻土条件复杂、安全性要求高的区域采用。

北麓河试验段：几乎涵盖青藏铁路所有工程措施

从格尔木出发，沿青藏公路驱车在三百二十公里，在青藏公路和铁路线之间的山岗上，蓝天白云下一幢红顶蓝墙的塑钢建筑格外醒目。它就是青藏铁路北麓河试验段的大本营——中科院冻土工程国家重点实验室青藏高原研究基地。

这里海拔四千六百多米，据称是中国每拔最高的一个科研单元。冻土研究另一位首席科学家吴青柏称，总投资一千多万元人民币建成的该研究基地，是中科院为青藏铁路建设、运营和维护提供的一个科学试验平台和示范工程。

他介绍说，北麓河试验段全长十四公里，整个试验段多年冻土上限附近富含厚层地下冰，且多年冻土低温空间分布状态分异性较强，是青藏线五个试验段中冻土条件最复杂、地下冰含量最高、温度场变化最复杂的一个试验段。铁道部于二00一年将这一试验段交给中科院负责，科研人员对试验段各个断面内有关变形、地温、水分、沉降等内容的九千多个观测点进行全年不间断高精度的观测和分析，迄今已完成包括块石路基、通风路基、块石、碎石护坡等青藏铁路几乎所有工程措施的实体工程试验。

看上去颇似藏族同胞的刘永智研究员在这个试验段资历最老，一九七五年三月，新婚一个月的他为冻土研究就只身来到高原，每次一呆就是六到七个月，最长一年多。他说，那时青藏铁路刚刚上马，如今铁路已成功穿越多年冻土，“冻土事业后继有人，大有希望”。

高原是“上来不想下去，下去不想上来，来来回回反应更强烈”。吴青柏表示，为了青藏铁路建设，为了冻土科研事业，他们将竭尽全力。

未雨绸缪加强机理及动态监测研究

北麓河试验段青藏线之畔，正在修筑的一条仅两百四十米长的铁路路基引起人们注意。吴青柏告诉记者，这是投入一百五十万元人民币，与青藏铁路建设总指挥部联合建造的对比试验路基，主要是验证冻土工程措施的可靠性，开展各种工程措施及冻土变化的机理研究。

青藏高原多年冻土具有地温高、厚度薄等特点，其复杂性和独特性举世无双，加之全球气候变暖、工程扰动因素，势必对冻土产生长远影响。为此，高原科研基地的科学家们一方面进行“知其所以然”的机理研究，一方面未雨绸缪，着手加强青藏线冻土及环境变化的动态监测研究。

马巍说，考虑到青藏线与青康公路(青海西宁至四川康定)地质条件非常近似，科研人员提出“以空间换时间”概念，通过青康公路沿线多年冻土现状与收集到的数据，可分析青藏铁路沿线工程和气候变化下多年冻土变化趋势。

吴青柏称，青藏线动态监测研究是一项涉及面很广的系统工程，近三年来，他们在青藏铁路沿线系统地布设了二十九个监测段面和三个不同多年冻土温度区的块石路基监测场地，设立十个多年冻土深孔监测点和十三个活动层监测场地，基本构建起青藏铁路工程动态监测平台。与此同时，青藏铁路多年冻土与气候监测网目前已初步建立，并开始正常的监测工作。

多年冻土问题的解决，对青藏线的贡献有多大？严谨的科学家们对此不愿多说，但他们均表示，通过参与青藏铁路建设，冻土大国中国已跻身于冻土研究国际先进行列。
参考资料：http://www.electricrailway.com/science/tanchu.asp?id=751