基于雷达测量的青藏公路多年冻土区热棒路基降温效果分析

	基于雷达测量的青藏公路多年冻土区热棒路基降温效果分析
	景晶晶 1,2; 吴志坚 1,3; 丁万鹏 1; 张晓华 1; 马巍 1,3
	2024-11-22
发表期刊	冰川冻土
ISSN	1000-0240
摘要	青藏高原气候暖湿化加剧了多年冻土退化速率，影响公路、铁路等基础设施稳定性。热棒技术具有主动单向降温特点，已广泛应用于我国青藏高原和东北部的多年冻土地区。现有研究多采用数值仿真或钻孔测温方式分析热棒技术的降温效果，随着地球物理探测技术的发展，探地雷达技术为冻土工程领域提供了一种连续且无损的新研究方法。本文以青藏公路沱沱河至唐古拉山垭口段为研究区，采用探地雷达技术研究热棒技术对路基的降温效果。在道路病害调查的基础上，选取双侧单排直插热棒路基、单侧单排斜插热棒路基和相邻未处治冻土路基三处典型路段，采用探地雷达技术探测分析路基结构损伤和下伏冻土分布情况，结合现场考察评价不同热棒布设方式对冻土路基降温效果的影响。结果表明降温效果：双侧单排直插热棒路基>单侧单排斜插热棒路基>未处治路基。双侧单排直插热棒路基下伏多年冻土层分布具有良好的连续性，与路侧天然地表相比冻土上限提升0.47 m，其上路基结构完整；单侧单排斜插热棒路基下伏多年冻土层连续性一般，冻土上限与路侧天然地表相比较为接近，其上路基结构存在结构疏松和裂隙区域；未处治路基下伏多年冻土层分布连续性较差，冻土退化明显，冻土上限较路侧天然地表退化0.80 m，其上路基结构存在大面积疏松和局部积水。同时，冻土退化会诱发道路工程病害，对比发现单侧单排斜插热棒路基和未处治路基冻土退化路段，路基结构疏松和裂隙发育，不均匀沉降和路面裂缝、坑槽等病害多发。探地雷达测试能够较好地呈现道路下伏多年冻土的分布情况和路基结构损伤特征，分析路面病害机理，为公路大中修方案提供科学依据。分析表明热棒技术可以有效减缓路基下伏多年冻土的退化速率，但不同的布设方式对热棒的降温效果有一定影响，常规的热棒布设方式无法满足高边坡路基的降温需求。因此，针对路基热状态和结构特征，科学合理地开展热棒路基设计、规范施工和有效运维，对提高路基下覆多年冻土上限，减少或减缓路基热融病害，提升公路服役性能和水平，具有重要的现实意义。
关键词	多年冻土青藏公路热棒技术探地雷达
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收录类别	CSCD
语种	中文
资助项目	第二次青藏高原综合科学考察研究项目（2019QZKK0905）;国家自然科学基金重点项目（42330704）;江苏省高等学校自然科学研究面上项目（22KJB560013）资助
原始文献类型	学术期刊
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.library.ouchn.edu.cn/handle/39V7QQFX/172575
专题	国家开放大学江苏分部
通讯作者	吴志坚
作者单位	1.南京工业大学交通运输工程学院; 2.江苏开放大学建筑工程学院; 3.江苏省交通基础设施安全保障技术工程研究中心
第一作者单位	国家开放大学江苏分部
推荐引用方式 GB/T 7714	景晶晶,吴志坚,丁万鹏,等. 基于雷达测量的青藏公路多年冻土区热棒路基降温效果分析[J]. 冰川冻土,2024.
APA	景晶晶,吴志坚,丁万鹏,张晓华,&马巍.(2024).基于雷达测量的青藏公路多年冻土区热棒路基降温效果分析.冰川冻土.
MLA	景晶晶,et al."基于雷达测量的青藏公路多年冻土区热棒路基降温效果分析".冰川冻土 (2024).