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| 1 | 季节性冻土区高速铁路路基填料及防冻层设置研究显示文摘由于高速铁路对变形的高要求,在季节性冻土区修筑高速铁路,路基的防冻胀问题尤为关键。通过借鉴、分析国内外各行业对地基、路基填料的冻胀敏感性分类,以及国内外公路、铁路等行业对防冻层设置的具体技术要求和工程措施,结合哈大客运专线工程具体要求,讨论适应我国季节性冻土地区高速铁路路基填料的冻胀分类的技术指标。通过现场监测数据对比分析冻胀量沿路基冻深的分布状况,发现高速铁路路基冻胀变形量的70%出现在路基基床底层上部,以此来评价防冻层设置厚度。并应用有限元法进行数值计算,结果表明,使用改性A,B组填料的路基最大冻结深度要较使用普通A,B组填料的路基小20~30 cm,同时回暖速度也快于普通路基,说明使用改性填料的路基具有良好的保温效果和升温速率。 | 刘华 牛富俊 牛永红 林战举 鲁嘉濠 | 2011 | 岩石力学与工程学报2011，30，12： | 73 |
| 2 | 我国季节性冻土区公路路基冻害及其防治研究进展显示文摘近年来,季节性冻土区公路路基冻害研究已取得了长足的进步,但是,因受气候、环境、冻融循环等不同因素的影响,季节性冻土区公路路基冻害问题依然突出.随着国家公路规划网的逐步实施,将有更多的公路工程向季节性冻土区推进,为了将已有的研究成果更好地应用于工程实践,需对其进行综合评述.基于前期的研究基础,总结我国季节性冻土区公路路基冻害的主要破坏形式及分布区域,讨论影响路基冻害的几个主要因素,分析和总结已有公路路基冻害防治措施的研究现状,提出季节性冻土区公路工程面临的问题和研究建议,为深化季节性冻土区公路路基冻害及其防治研究提供新思路. | 武立波 祁伟 牛富俊 牛永红 | 2015 | 冰川冻土2015，37，5： | 61 |
| 3 | 青藏高原北部多年冻土退化过程中生态系统的变化特征显示文摘多年冻土的发育是青藏高原冻土区生态系统稳定的基础,而多年冻土退化效应是目前青藏高原研究的热点。研究了青藏高原北部多年冻土退化过程中生态系统的变化特征。结果表明:在多年冻土退化的过程中,土壤温度逐渐升高,土壤含水量下降,有机质含量降低,植被类型表现为从沼泽化草甸演替为典型草甸,草原化草甸,最终成为沙化草地,群落植物组成从湿生或中湿生逐渐向中生、中旱生乃至旱生转变,草层高度变矮,植被盖度下降,α和β多样性均表现为先增加后减小,在草原化草甸阶段达到最大;草地植物生物量和载畜能力总体表现为降低趋势,但在典型草甸和草原化草甸之间差异不显著。植被经济类群的变化趋势表现为优良的莎草科和禾本科牧草比例下降,而毒杂草比例显著增加,牧草品质下降,饲用价值降低。 | 郭正刚 牛富俊 湛虎 吴青柏 | 2007 | 生态学报2007，27，8： | 60 |
| 4 | 换填法抑制季节冻土区铁路路基冻胀效果分析显示文摘以沈哈线路基A、B组填料为研究对象,采用室内冻胀试验,研究粉黏粒含量对其冻胀特性的影响。试验表明:路基填料的冻胀系数随粉黏粒含量增加而增加,且增幅逐渐增大;结合沈哈线路基基床厚度及沿线最大冻深,为保证路基不产生冻胀破坏,应确保换填用路基A、B组填料中不含有粉黏粒。采用非稳态相变温度场的数学模型和热弹塑性冻胀模型,进行沈哈线换填试验段冻土路基冻融过程温度场及冻胀应力、变形场计算分析。结果表明:天然地面下2m左右为冻融活动层,是诱发路基土体冻胀的主要因素;用非冻胀性A、B组填料换填基床厚度范围内的冻胀性土层后,路堤填筑土体无冻胀变形产生,路基中的拉应力(拉应变)区域外移到距离路堤坡脚4m以外的天然地表下土体,大大减弱了对路堤的破坏作用,计算结果与实际情况相符。 | 许健 牛富俊 牛永红 刘华 | 2011 | 中国铁道科学2011，32，5： | 56 |
| 5 | 青藏高原重大冻土工程的基础研究显示文摘青藏高原是我国乃至世界高海拔多年冻土区的典型代表。伴随着青藏铁路的建成通车,西藏自治区迎来了新一轮经济发展,迫切需要新建高速公路、输变电线路、输油气管道工程等。这些拟建工程与已建的青藏公路、青藏铁路、格拉输油管道、兰西拉光缆等工程均聚集于宽度不足10km范围内的青藏工程走廊。在这狭长的冻土工程走廊内,已修建或拟建的各种冻土构筑物相互影响,多因素耦合叠加,加速区域内的冻土退化,而冻土融化必将影响到工程的稳定性和生态环境退化。再加上全球气候变化的影响,其变化程度更加剧烈。面对国家需求,国家重点基础研究发展项目'青藏高原重大冻土工程的基础研究'于2012年4月正式启动。该项目旨在揭示气候变化与人类工程活动加剧背景下冻土变化及灾害时空演化规律,建立冻土工程稳定性和服役性能评价体系,提出冻土工程灾害防治理论与控制对策,为冻土构筑物群灾害应急预案和重大冻土工程建设提供科学决策依据。 | 马巍 牛富俊 穆彦虎 | 2012 | 地球科学进展2012，27，11： | 51 |
| 6 | 青藏高原多年冻土变化与工程稳定性显示文摘气候变化和工程活动引起多年冻土温度升高、活动层厚度增大、地下冰融化,导致路基工程稳定性变化.本研究在综述青藏高原多年冻土变化和冻土工程研究重要进展的基础上,利用青藏公路和青藏铁路沿线冻土与工程监测数据,给出了青藏高原多年冻土温度和活动层厚度变化及其与气候变化的关系、多年冻土对工程活动的响应过程,青藏铁路工程稳定性动态变化以及块石结构路基降温机制和过程.最后,提出了在气候变化下冻土工程将来亟待解决的关键科学问题. | 吴青柏 牛富俊 | 2013 | 科学通报2013，58，2： | 58 |
| 7 | 青藏铁路北麓河试验段冻土工程地质特征及评价显示文摘冻土问题是青藏铁路建设的难题之一 ,为良好的解决这一问题 ,详细了解线路通过地区的冻土工程地质特征并对其做出工程地质评价至关重要 .在目前完成的青藏铁路北麓河试验段的冻土勘察工作表明 ,该试验段的土层以富含厚层地下冰的细粒土为主 ,试验段地下水丰富 ,全段高温与低温多年冻土都有分布 ,冻土上限深度一般为 2~ 3m .综合上述特征 ,该试验段综合评价为不良和极差冻土工程地质地段 .在类似地区进行铁路建设 ,工程措施设计和采用中要充分考虑冻土工程地质特征 ,否则可能导致工程建设的隐患甚至所采取工程措施的失败 . | 牛富俊 张建明 张钊 | 2002 | 冰川冻土2002，24，3： | 53 |
| 8 | 多年冻土区铁路通风路基室内模型试验的温度场特征显示文摘根据多年冻土区铁路通风结构路基室内模型试验的研究 ,分析了模型路基典型部位的温度随时间的变化情况 ,及整个路基 3个典型断面在冻结期结束和融化期结束时的温度场特征 .结果表明 :路基底部温度变化与气温变化趋势不一致 ;路基上部温度变化与气温变化趋势一致 ,但存在滞后现象 ;沿着风向方向 ,在冻结期 ,路基温度分布比较对称 ,但在融化期 ,就形成不对称分布 ;除了在通风管中部上方小部分有明显不同外 ,通过通风管中心轴断面的温度场特征与两通风管间断面的温度场分布特征在同一时刻是相似的 . | 喻文兵 赖远明 牛富俊 张学富 张淑娟 | 2002 | 冰川冻土2002，24，5： | 53 |
| 9 | 青藏高原多年冻土区热融滑塌型斜坡失稳研究显示文摘以发育于青藏高原多年冻土区平缓斜坡上的两处热融滑塌为例 ,研究了热融滑塌发育的斜坡地质、冻土条件及变形特征。该类滑坡扩展范围、滑动速率、土体含水量的变化随气温变化及斜坡坡向的不同存在着差异 ,滑坡产生的根本原因在于高含冰量冻土的存在及斜坡开挖影响 ,对热融滑塌的工程治理应从保护冻土的原则出发选择措施 ,还需注意设置良好的隔水、排水措施。 | 牛富俊 程国栋 赖远明 靳德武 | 2004 | 岩土工程学报2004，26，3： | 60 |
| 10 | “冷却路基”方法在青藏铁路上的应用显示文摘青藏铁路穿越550 km多年冻土,其中约一半为高温多年冻土,其年平均地温为0^-1℃.青藏铁路是百年大计,必须考虑未来50~100 a的气候变化.在全球变暖的背景下,青藏铁路高温冻土段的建设必须改变单纯依靠热阻(增加路堤高度、采用保温材料等)的消极“保”温方法,而改用“冷却路基”的积极“降”温措施.青藏铁路的建设采用了一整套“冷却路基”的方法:通过遮阳板调控辐射;通过通风管、热管和气冷路堤调控对流;通过“热半导体”材料调控传导;通过这些调控方式的组合,加强冷却效果.这些方法均可有效地降低路基下多年冻土的地温,保证青藏铁路路基的稳定. | 程国栋 孙志忠 牛富俊 | 2006 | 冰川冻土2006，28，6： | 42 |
| 11 | 季节冻土区保温法抑制铁路路基冻胀效果研究显示文摘模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随时间的变化可以反映出冻结相变区的变化;进一步分析表明,铺设保温板后,对路堤中心下冻结深度线的提升具有显著的作用,但对坡脚附近土体冻结深度线影响甚微,应当做好路基边坡防护工作。考虑土体体积力和土体冻结相变产生的膨胀力,采用热弹塑性冻胀计算模型,得到冻土路基冻胀时的变形和应力分布。在此基础之上,对冻土路基发生最大冻胀时的变形场和应力场进行分析,结果表明:利用保温法增大热阻,推迟或预防地基土的冻结,可明显减小路基冻胀隆起变形,使路基中拉应力(拉应变)减小;铺设保温板后路基坡脚附近天然地表下季节冻结层土体仍发生较大冻胀变形,其冻结时巨大的冻结膨胀力对路堤边坡仍有一定的破坏作用。建议与换填法相结合,改善坡脚附近冻胀敏感性土的土质,减弱其冻胀性,从而减小冻胀力对路堤的破坏作用。 | 许健 牛富俊 李爱敏 林战举 | 2010 | 铁道学报2010，32，6： | 42 |
| 12 | 青藏铁路主要冻土路基工程热稳定性及主要冻融灾害显示文摘在介绍青藏高原多年冻土退化背景及其工程影响的基础上,通过主要冻土路基现场监测和沿线调查,对青藏铁路冻土路基2002年以来的地温发展过程、热学稳定性及次生冻融灾害进行了分析。结果表明:青藏铁路自2006年通车后冻土路基整体稳定,列车运行速度达100 km/h,达到设计要求,但不同结构路基的热学稳定性不同,采取'主动冷却'方法的路基稳定性显著优于传统普通填土路基。管道通风路基、遮阳棚路基及U型块石路基冷却下伏多年冻土的效果显著,块石基底路基左右侧对称性较差,而处于强烈退化冻土区和高温冻土区的普通路基热稳定性差,需结合路基所在区域局地气候因素予以调整或补强。以热融性、冻胀性及冻融性灾害为主的次生冻融灾害对路基稳定性存在潜在危害,主要表现为路基沉陷、掩埋、侧向热侵蚀等,其中目前最为严重的病害是以路桥过渡段沉降为代表的热融性灾害。 | 牛富俊 马巍 吴青柏 | 2011 | 地球科学与环境学报2011，33，2： | 50 |
| 13 | 多年冻土区道路工程病害类型及特征研究显示文摘多年冻土及多年冻土区恶劣的环境给工程构筑物的建设及维护带来了极大的挑战。以青藏工程走廊内的青藏公路、青藏铁路两大道路工程为研究对象,系统论述了其路基工程、桥梁工程、涵洞工程的主要病害类型及分布特征。现场调查显示,青藏公路80%的路基病害由多年冻土融沉所引起,主要表现为严重的不均匀沉降变形和纵向裂缝,且主要发生在高填方路基上。这两种病害与多年冻土地温及含冰量密切相关,地温越高,含冰量越大,病害越为严重。青藏公路桥梁工程的病害主要集中在附属工程及上部结构上,而涵洞工程病害则主要由冻胀、融沉作用、泥石流淤积、冰塞以及施工原因导致。青藏铁路沿线现场监测及调查结果表明,目前铁路路基病害主要为高温冻土区普通路基的(不均匀)沉降变形、纵向裂缝、路桥过渡段沉降变形、风沙灾害及块碎石材料风化引起的冷却路基结构失效等。此外,青藏工程走廊内广泛分布着包括冻胀丘、冰椎、冰幔、热融湖塘等不良冻土地质现象,当上述不良地质现象与工程接近时,会对道路工程的稳定性造成威胁,严重时可导致一些工程病害的发生。 | 穆彦虎 马巍 牛富俊 刘戈 张青龙 | 2014 | 防灾减灾工程学报2014，34，3： | 45 |
| 14 | 青藏铁路沿线多年冻土分布特征及其对环境变化的响应显示文摘针对青藏高原特殊的自然气候条件,按照地形、地貌把青藏铁路沿线多年冻土分为15个区段,并分别介绍了各个区段多年冻土特征.结果表明:在外界环境变化,包括全球气候变暖及工程活动的双重效应下,青藏铁路沿线多年冻土及其存在状态发生了极大变化,这些变化主要包括年平均气温升高、多年冻土退化、热融灾害增加、寒区工程病害不断加剧等.多年冻土及其存在状态发生变化不但导致生态环境恶化,而且对青藏铁路沿寒区工程的安全运营、维护及发展提出新的挑战. | 尹国安 牛富俊 林战举 罗京 刘明浩 李安原 | 2014 | 冰川冻土2014，36，4： | 41 |
| 15 | 粗颗粒土冻胀特性和防治措施研究现状显示文摘室内试验和现场监测数据表明,粗颗粒土的冻胀敏感性与土的级配、初始含水量、温度、外载等诸多因素有关;在一定的组合条件下,粗颗粒土也可以发生显著的冻胀.以认识哈大高铁路基冻胀特性为目的,在分类梳理有关粗颗粒土冻胀特性研究文献的基础上,简要论述了粗颗粒土的冻胀理论及其发展现状,然后重点论述了有关影响粗颗粒土冻胀特性的几个关键因素——细颗粒含量、水分特征及温度状况方面的研究成果和存在的问题.最后,讨论了研究粗颗粒土冻胀模型及其冻胀机理时应关注的问题,以更好地评价、防治公路和铁路路基土冻胀. | 李安原 牛永红 牛富俊 刘华 | 2015 | 冰川冻土2015，37，1： | 45 |
| 16 | 冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土的力学性能显示文摘通过4组不同配合比聚丙烯纤维混凝土的快速冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的抗压强度、纵波波速与动弹性模量,研究了冻融循环作用下不同配合比聚丙烯纤维混凝土的力学性能与损伤量特征,分析了材料性质、材料配合比与冻融循环次数对力学性能的影响。分析结果表明:冻融循环200次后,未掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的抗压强度损失率分别为46.53%、49.05%、34.56%、37.64%;冻融循环300次后,4组聚丙烯纤维混凝土纵波波速分别降低了8.42%、6.48%、16.72%、11.68%,动弹性模量分别降低了46.54%、35.72%、54.41%、53.72%;冻融循环150次后,C30和C40聚丙烯纤维混凝土损伤量迅速增长,且C40聚丙烯纤维混凝土损伤量高于C30聚丙烯纤维混凝土;在相同的冻融次数下,未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的损伤量最大;抗冻性能的改善效果从大到小依次为掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土。 | 严武建 牛富俊 吴志坚 牛富航 林战举 宁作君 | 2016 | 交通运输工程学报2016，16，4： | 44 |
| 17 | 青藏高原多年冻土区斜坡类型及典型斜坡稳定性研究显示文摘冻土区斜坡稳定性是青藏高原工程建设必须面对和解决的问题之一 .介绍了青藏高原多年冻土区斜坡失稳的主要类型 ,包括崩塌型、蠕变型、泥流阶地型、表土植被层蠕滑型及热融滑塌型等 .其中热融滑塌型对于高原环境、尤其是植被及工程的危害最为显著 ,该类斜坡的诱发因素一般为工程开挖或工程活动对冻土的热扰动 ,斜坡失稳的根本原因在于多年冻土融化后强度的减弱或丧失 .在分析了热融滑塌型滑坡失稳机理的基础上 ,提出了滑坡治理的原则与工程措施方案建议 . | 牛富俊 张鲁新 俞祁浩 谢群 | 2002 | 冰川冻土2002，24，5： | 47 |
| 18 | 植被退化对高寒土壤水文特征的影响显示文摘在黄河源冻土严重退化地区,采用选择典型区域和样地进行实验和模型模拟的方法,对不同植被退化特征条件下高寒土壤的水分特征曲线、土壤饱和导水率、土壤入渗及土壤水分进行研究.结果表明:Gradner和Visser提出的经验方程θ=AS-B对该地区土壤水分特征曲线有良好的模拟性;不同植被盖度条件下土壤的饱和导水率和土壤入渗有明显的区别,表层0~10cm范围内,黑土滩的饱和导水率和入渗强度最强,30cm以下土层中土壤饱和导水率、入渗强度以及土壤含水量几乎不受植被的影响.随植被退化表层土壤含水量出现明显降低,退化越严重,水分流失越多,最多时能达到38.6%,植被根系最发达的10~20cm范围的土壤含水量流失对高寒草甸土壤环境影响最大,水分流失导致退化草甸恢复难度较大.通过比较研究,在黄河源地区考斯加科夫(Kostiakov)入渗公式f(t)=at-b更适用于该研究区域高寒草甸土壤水分入渗过程的研究. | 王一博 王根绪 吴青柏 牛富俊 程慧燕 | 2010 | 冰川冻土2010，32，5： | 36 |
| 19 | 气候变化背景下青藏铁路沿线多年冻土变化特征研究显示文摘多年冻土是复杂地气系统的产物,以升温为特征的气候变化不可避免地对其产生影响.基于青藏铁路沿线8个天然场地2006-2011年的地温监测资料,分析了气候变化背景下,多年冻土升温特征及上限变化规律,并对低、高温冻土的变化特征进行了对比分析.结果表明:2006-2011年监测期间,铁路沿线多年冻土正在经历明显的升温趋势,上限附近和15 m深处平均升温率分别为0.015℃·a-1和0.018℃·a-1,其中,低温冻土区在上述两个深度处升温均比高温冻土区显著;多年冻土上限深度也表现出一定的增深趋势,平均增深速率为4.7 cm·a-1,其中,高温冻土区增深速率大于低温冻土区.低、高温冻土对气候变化的响应表现出了较大差异.同时,受局地因素的影响,不同区域在升温和上限增深上也存在一定差异. | 刘明浩 孙志忠 牛富俊 武贵龙 贠汉伯 | 2014 | 冰川冻土2014，36，5： | 37 |
| 20 | 块石层与碎石层降温效果室内试验研究显示文摘多年冻土区道路病害主要是由路基下多年冻土融化下沉引起,降低路基土体温度、保护冻土是连续多年冻土区的主要建筑原则.通过室内试验研究了在边界温度周期性波动及一定风速条件下块石层和碎石层的降温效果.结果表明:在负温及正温期结束时,块石层中温度沿深度方向是单调变化的,而在碎石层中是非单调变化的;正温结束时,块石层孔隙中的空气温度比块石表面温度低;一定厚度的块石层和碎石层均具有明显的降温效果,在相同边界条件下,平均粒径约7cm的碎石层的降温效果比平均粒径约为22cm的块石层好.因此,选择降温层的最佳粒径及厚度对实际工程具有重要意义. | 喻文兵 赖远明 张学富 肖建章 牛富俊 张淑娟 | 2003 | 冰川冻土2003，25，6： | 36 |
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