高海拔高寒地区高速公路建设关键技术高海拔高寒地区高速公路建设技术

第1章绪论／1 1.1高速公路冻土工程面临的问题／2 1.2冻土工程国内外研究现状／4 1.2.1冻土工程理论研究／4 1.2.2公路、铁路冻土工程技术研究／6 1.2.3其他冻土工程技术进展／8 第2章公路冻土工程尺度效应理论／9 2.1地气耦合边界条件模型／10 2.1.1宽幅厚层黑色沥青路面温度场／10 2.1.2地气耦合边界条件模型概述／13 2.2冻土路基水热变形效应模型／19 2.2.1理论模型／19 2.2.2模型验证／21 2.3冻土路基时空维度下的尺度效应／24 2.3.1空间效应／24 2.3.2时间效应／47 2.3.3结构效应／54 第3章公路冻土工程设计方法／57 3.1冻土地基冻融灾变风险评估方法／58 3.1.1多年冻土区公路风险评估方法／58 3.1.2外界热扰动作用下多年冻土热融蚀响应的敏感性／60 3.1.3青藏高原工程走廊带冻土公路工程风险分析／65 3.2公路冻土区线位选择分层目标方法／70 3.2.1路线选择分层目标法基本理论／70 3.2.2走廊带选择层模型／73 3.2.3基本线位层选线困难度模型／74 3.2.4*终线位层可靠度模型／76 3.3公路冻土路基基于能量的平衡设计理念与方法／80 3.3.1大尺度冻土路基的聚热效应和聚冷效应／80 3.3.2冻土路基能量平衡设计方法／82 3.3.3冻土路基热收支数据库的构建／88 3.3.4多年冻土区高速公路能量平衡设计流程／93 第4章低压缺氧环境下高速公路关键指标与标准／97 4.1路线几何指标与标准／98 4.1.1圆曲线*小半径／98 4.1.2公路纵坡设计指标／101 4.1.3横断面组成与尺寸／106 4.1.4冰雪条件下超高及停车视距分析／109 4.2服务设施合理间距与配置标准／113 4.2.1服务设施设置影响因素分析／114 4.2.2服务设施类型及配置标准／116 4.2.3服务设施合理间距分析／117 4.3基于运行安全的速度控制标准／118 4.3.1设计速度动态分段标准／119 4.3.2动态速度控制（限速）标准／124 第5章大尺度冻土路基稳定技术／131 5.1基于时空尺度效应的路基建设模式／132 5.1.1路堤合理结构与旱桥选择原则／132 5.1.2二次工程理念及模式／133 5.1.3高速公路冻土路基合理断面结构／134 5.2基于能量平衡的大尺度冻土路基稳定技术／139 5.2.1结构尺度参数研究／139 5.2.2新型大尺度冻土路基稳定技术研发／146 5.3运营期冻土路基表面变形评价方法与标准／152 5.3.1大尺度冻土路基表面变形分离计算模型／152 5.3.2大尺度冻土路基表面变形表征指标体系／157 5.3.3大尺度冻土路基表面变形评价标准／163 第6章高海拔高寒地区沥青路面结构设计／165 6.1沥青路面典型结构设计／166 6.1.1沥青路面设计方法的演变与发展／166 6.1.2沥青路面典型结构选择与计算分析／167 6.1.3道路设计参数确定／169 6.1.4试验路路面结构拟定／172 6.1.5推荐沥青路面典型结构组合／184 6.2混凝土桥沥青铺装系设计及施工控制／185 6.2.1混凝土桥沥青铺装系结构设计／185 6.2.2基于CCRDTMcLeod法设计防水黏结层／193 第7章高速公路桥梁与隧道冻融灾变防控技术／199 7.1高海拔高寒地区混凝土材料强度形成过程和耐久性／200 7.1.1高原高寒区桥梁桩基混凝土低温下强度形成技术／200 7.1.2高原高寒区冻融循环作用下混凝土抗冻融耐久性／201 7.2多年冻土地区桥梁桩基灾变控制技术／209 7.2.1地下水热源对冻土桩基承载力的影响／209 7.2.2太阳辐射对冻土桩基承载力的影响／214 7.2.3多年冻土区桩基灾变风险评价指标／215 7.2.4短期极端异常气候变暖引起的桩基灾变机理及其风险评价／217 7.2.5地下水引起的冻土区单桩基灾变机理及其风险评价／217 7.3多年冻土区大断面公路隧道冻融灾变控制技术／219 7.3.1多年冻土隧道冻胀机理及防冻融结构体系／219 7.3.2多年冻土隧道防排水与防冻保温系统／223 7.3.3多年冻土隧道洞口段热融滑塌控制技术／227 7.3.4多年冻土隧道施工期融化圈控制技术／228 7.3.5多年冻土隧道融沉及结构稳定控制技术／230 第8章高速公路建设环境保护技术／235 8.1高海拔高寒地区线形工程叠加对生态环境的影响规律／236 8.1.1线形工程叠加对野生动物的影响／236 8.1.2青藏工程走廊交通基础设施建设对植被的影响／237 8.1.3青藏工程走廊土壤侵蚀强度及公路边坡产流产沙规律／238 8.2野生动物保护技术／240 8.2.1主要保护目标／240 8.2.2野生动物保护关键路段／241 8.2.3迁徙物种藏羚保护技术／241 8.2.4其他典型野生动物的通道设置技术／245 8.2.5公路大中型哺乳动物通道监测与评价／246 8.3水土保持与生态恢复技术／247 8.3.1青藏工程走廊水土保持区划／247 8.3.2青藏工程走廊植被可恢复性区划／247 8.3.3植被保护与水土保持技术／249 8.3.4水环境保护／263 第9章工程构筑物状态监测与病害预警技术／267 9.1低温环境下公路构筑物状态监测先进传感技术／268 9.1.1低温环境下的布里渊传感技术／268 9.1.2适用于低温环境的新型布里渊传感仪系统／271 9.1.3分布式布里渊光纤应用于冻土公路路基的关键问题／275 9.1.4高海拔多年冻土区公路路基沉降分布式光纤监测／278 9.2基于监测数据的公路工程构筑物状态评价与预警技术／280 9.2.1冻土路基状态评价与预警技术／280 9.2.2桥梁状态评价与病害预警技术／287 9.2.3隧道状态评价与病害预警技术／290 9.3多年冻土区公路工程构筑物运行状态监测及病害预警系统／294 9.3.1基于压缩感知的快速移动无线传感检测技术／294 9.3.2监测系统与平台构建／297 第10章青藏高速公路建设／303 10.1技术标准／304 10.1.1公路的功能与等级／304 10.1.2设计速度的确定／304 10.1.3横断面形式与宽度／306 10.1.4互通式立交间距及沿线设施配置／307 10.1.5青藏高速技术标准／308 10.2建设条件／309 10.2.1区域自然环境／309 10.2.2地质条件／311 10.2.3水文地质／311 10.2.4多年冻土工程地质评价／312 10.2.5多年冻土区青藏工程走廊工程容量评价／318 10.2.6不良地质与其他特殊性岩土／319 10.2.7筑路材料及运输条件／319 10.3建设方案与投资规模／321 10.3.1青藏高速公路建设方案分析比选／321 10.3.2青藏高速公路新建方案线位布局／324 10.3.3多年冻土区典型路段线位布局／326 10.3.4多年冻土路段处理方案／335 10.3.5工程规模及造价／337 10.4健康保障与环境保护／338 10.4.1健康保障／338 10.4.2环境保护／339 第11章共玉、花大公路示范工程建设／343 11.1示范工程概况／344 11.1.1示范工程选择原则／344 11.1.2依托工程简介／344 11.1.3主要示范内容／345 11.2示范工程组织与实施／347 11.2.1线性指标示范／347 11.2.2路基处治技术示范／348 11.2.3路面结构选型示范／359 11.2.4以桥代路示范／361 11.2.5隧道防冻抗冻结构示范——新型防冻融结构体系／363 11.2.6环境保护示范——水土保持边坡防护技术／366 11.2.7交通安全工程示范／370 11.2.8监测技术示范／372 结语／378 参考文献／380