摘要：本文主要介绍了高原铁路建设的冻土问题，冻土问题已经成为了修建高原铁路的关键技术难题。中国科研人员经过数年的研究已经为高原铁路建设打下了夯实的技术基础支持，高原铁路建设一定要在了解并掌握高原冻土的特征、了解设计意图、了解设计思想，并对高原铁路建设的冻土技术问题进行准确分析，才能科学合理的施工,保证冻土条件下的工程质量。
关键词：冻土区; 建设管理; 施工技术
冻土受温度的影响很大。在冬季时冻土会随温度的下降而发生膨胀，并会推动路面和路基。在夏季时冻土也会通过融化让路基产生下沉，这种周而复始的变化通常会导致路基和路面下沉和破裂等现象。高原铁路的冻土平均分布在通过铁路地区附近的五百五十千米范围内。其实冻土问题本质上就是冻土区建设道路的技术问题。因为自然环境因素、冻土环境变化和修建铁路的工程活动影响，会导致冻土季节融化层发生一连串变化，使冻土、膨胀、融化、沉降、变形等问题变得复杂起来，所以要解决这一系列的问题已经成为冻土区施工建设需要面对的刻不容缓技术难题。
1铁路冻土区工程施工的技术
自二十世纪六十年代以来，以中国科学院研究所、中铁西北研究院和第一勘察设计院为主力的青藏高原冻土研究工作，以野外地质调查工作为基础，通过以风火山做为试验的基地，持续开展了多年冻土地温场和冻土力学等冻土基本的性质和数据的试验分析研究，以及冻土区路基和房屋基础等建设项目的研究。一九七四至一九七八年的铁路科学研究大会和第二次勘测设计时期，已经开始了全面的冻土土建工程的探讨工作，通过在风火山建造地下冰进行试验路基，增长了冻土区设计理念与数据计算方法，扩展了地下冰地段铁路施工经验和工程设计。
二十世纪九十年代的中期，铁道部科技司针对因随着冻土环境的影响而涌现的冻土施工问题进行了进一步的研究探索；中国科学院阐明高原铁路改造建设实现了系统全面的科学研究和工程实践。青藏铁路建设之前四十来年的研究和工程实践，为当代青藏铁路建设打下夯实的技术支持，同时为青藏铁路初期的建设发挥了重大作用。
2青藏铁路施工工程所运用的冻土技术
通过国内国外多年研究和工程实践与之前的施工铁路试验说明，修建冻土区铁路的工程活动和设计最终目标是防止多年冻土温度上升，通过使用的工程结构与工程措施，最后可以分成两大方面包括被动的保温和主动的降温。之前的研究表明青藏高原的气候是气温渐渐下降的，对冻土地区发展和生存非常有利，所以人类这些年的工程活动对其影响不大。通过全球性的气候变暖与青藏高原冻土区气温变暖已经引起我们对之前设计思想的反省，之前设计思想是在路基填土高度安全系数思考气温变暖的因素，冻土地区的气温与区域气候条件局限了气温升高的设计思路。在多年更替的气温条件下，冻土自身的热稳定性渐渐薄弱，而且还让温度高不稳定的冻土热稳定性遇到完全的毁坏，与此同时在冻土区修建铁路的施工活动也会对冻土热稳定性有很大的影响。
通过二零零一年时期实施的高原铁路冻土区的试验工程研究报告告诉了我们, 在升温条件下被动防御的被动保温工程不能确保冻土的热稳定性，只能主动增加地基中土体冷量工程的结构形式和措施，增加了它抵御自然环境因素的能力，进而能保护冻土热稳定性和保证铁路建设工程稳定的目的。要以保护冻土的热稳定性为重要目标，通过冷却地基土地，减少进入地基土地的热能，从而达到保障路基工程等铁路工程结构物稳定性的宗旨。
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3铁路施工的技能
3.1保温隔热
多年冻土和土地温度会在铁路施工工程和自然气候影响下逐渐发生改变。其中施工中工程热扰动会对冻土热状态形成极大的影响，所以我们一定要保护冻土，避免引发融化下沉等问题。保温材料当做被动保护冻土的方法能起到减缓冻土融化速度，减少融化下沉变形等问题对路基的稳定性的影响。
3.2片石通风路基
片石通风路基的设计原理其实就是：在暖季应用空气的对流现象，把路基内的热量带离，以此来减少热量传进地基内，能较大程度的减少地基的融化；在冷季时在利用空气的对流现象，把外界自然环境的冷空气带进，迫使大批冷空气进入地基内，可以有效的降低冻土的温度，进而达成保护多年冻土的目标，提升多年冻土的稳定性。
3.3 热棒
热棒是种高效的热导装备，具备特殊地单向传热性能，其热量只可从大地下端向大地上端传送，反之则不行。根据热棒技术试验报告及国外科研人员对现阶段应用热棒技术的分析，我国专家认定热棒技术可以有效解决青藏铁路建设中的冻土问题；可以运用热棒技术冷却青藏铁路路基进而可以加大路基冷储量；同时热棒技术还可用在冻土病害维修上，准确的成为了冻土工程的“青霉素”。青藏铁路大范围运用热棒技术之后让多年冻土处于优良的冻结状态。
4结论
青藏铁路的建设最关键就在于路基，论修好路基的关键就在于冻土路基，经过数年科研人员的反复实践和全世界冻土路基的建设经验才有现在的冻土路基的处理技术，青藏铁路路基的修建是根据路段的区别采取不一样的形式和修筑方法科学合理的施工，严谨的工作态度也是建设青藏铁路的首要关键，与建筑公路相比较而言，修筑铁路更会更有利一些，因为公路沥青路面时聚热性能吸收大量的热能使地表的温度升高十度左右，公路没有铁路具备的通风性和隔热性，铁路能使地表的温度大概下降一度至两度左右，青藏铁路路基需高度重视科学技术发展和应用高新技术，还需要满足设计性能和满足使用功能要求。
自二零零一年青藏铁路建设以来，我国冻土科研人员在过去的四十多年里一直在研究青藏铁路建设工程工作，在研究理论和实践经验的基础上，已经在解决冻土的技术问题上取得了实质性发展，主要体现在下面四个方面：一是用现代最智能的技术方法，凭借卓越的科学理论精准地认识了解冻土。在这些基础上凭借先进的技术路线与设计思想，提出能彻底解决冻土问题的高新技术，达成正确的工程策略和工程结构。二是凭借科技来检验工程策略和工程结构的施工质量和整体的工程成效，运用科学来预测所采用工程措施和工程结构的成功性。三是对工程施工后可能发生的情况，进行合理的科学的预测，并能提前准备好应对的措施。四是青藏铁路工程中冻土区施工保质保量，工程变形检测稳定性、工程设计渐渐完整、工程措施能行之有效。现在科研人员正在搭建设计冻土区工程的长期监测系统，此监测系统可以为青藏铁路工程竣工验收时措施效果进行评估检测、同时为实现建设世界一流高原铁路的目标提供最基础数据支持。还可以确定青藏铁路冻土区工程运营状态、风险危机预测和整改治理提供准确数据。研究积累的全部数据都能为解决冻土技术方面的问题供给行之有效的科学根据。
参考文献：
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[2]刘雨.多年冻土地区单桩承载特性研究[D].东南大学 2015年.
[3]郭法生.高原多年冻土地区铁路工程施工技术研究[D].西南交通大学 2016年.
论文作者:刘春芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：冻土论文; 路基论文; 青藏铁路论文; 工程论文; 铁路论文; 技术论文; 高原论文; 《基层建设》2018年第5期论文;