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太阳能制冷技术在多年冻土区的研究及应用

科技创新与应用 2024年第22期14卷 169-172页

作者：董添春米维军李胜威沈朝政中国铁路青藏集团有限公司西宁810000 青海省冻土与环境工程重点实验室青海格尔木816099 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

全球气候变暖趋势下,多年冻土地基的赋存环境发生变化,导致多年冻土区路基的下沉现象较为普遍,为保证多年冻土地基的稳定,急需新型技术以应对带来的多年冻土工程稳定性挑战。该文重点介绍太阳能吸附式制冷在维护多年冻土中的机理及作用... 详细信息

全球气候变暖趋势下,多年冻土地基的赋存环境发生变化,导致多年冻土区路基的下沉现象较为普遍,为保证多年冻土地基的稳定,急需新型技术以应对带来的多年冻土工程稳定性挑战。该文重点介绍太阳能吸附式制冷在维护多年冻土中的机理及作用,通过分析青藏高原丰富的太阳能资源,探讨太阳能吸附式制冷在保护多年冻土地基热稳定中的潜力。研究结果表明,太阳能吸附式制冷技术在多年冻土区能够充分利用丰富的太阳光照作为热源动力,实现持续制冷,有效保护冻土地基。该文还讨论太阳能热棒技术的现状和未来发展方向,指出其作为一种环保、节能的制冷方式,在应对全球气候变暖和保护寒区工程热稳定方面具有广阔的应用前景。

关键词：吸附式制冷青藏高原多年冻土太阳能热棒环境保护

多年冻土区热融湖塘状态及侵蚀路基病害防治措施

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科技创新与应用 2024年第23期14卷 110-113页

作者：李青海李胜威米维军董添春程佳中国铁路青藏集团有限公司西宁810000 青海省冻土与环境工程重点实验室青海格尔木816099 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000

近年来,随着气候变暖和青藏高原降水的逐年增加,青藏铁路沿线的热融湖塘数量和面积也明显增加,开始影响青藏铁路路基安全。通过现场调查和统计分析,对青藏铁路多年冻土的热融湖塘发育状态和应对措施进行研究,研究结论包括,随着气候变暖... 详细信息

近年来,随着气候变暖和青藏高原降水的逐年增加,青藏铁路沿线的热融湖塘数量和面积也明显增加,开始影响青藏铁路路基安全。通过现场调查和统计分析,对青藏铁路多年冻土的热融湖塘发育状态和应对措施进行研究,研究结论包括,随着气候变暖和青藏高原降水的逐年增加,青藏铁路沿线的热融湖塘数量和面积也明显增加,且离路基越来越近;青藏铁路路基两侧20 m范围内发育热融湖塘14处,部分热融湖塘已延伸至路基坡脚,严重影响地基多年冻土的稳定,进而影响路基稳定性;对影响铁路路基安全的2处典型热融湖塘进行分析,提出包括地表水、地下水双隔离及太阳能热棒增强冻土稳定性的措施。

关键词：青藏铁路多年冻土区热融湖塘应对措施路基

气候变化影响下多年冻土区铁路路基热稳定性分析

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中国铁道科学 2024年第5期45卷 1-12页

作者：闫宏业蔡德钩答治华张先军刘有乾米维军刘晓贺中国铁道科学研究院研究生部北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司科技和信息化部北京100844 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844 中国铁路青藏集团有限公司青海西宁810000 中铁西北科学研究院有限公司特殊土治理科创中心甘肃兰州730000

全球气候变暖加剧了青藏高原气候暖湿化,威胁着高原铁路路基及下伏多年冻土的热稳定性,但以往研究缺乏综合考虑铁路沿线气候、多年冻土及路基稳定性的系统分析。针对这一研究的不足,基于铁路沿线气象和多年冻土路基地温监测数据,分析铁... 详细信息

全球气候变暖加剧了青藏高原气候暖湿化,威胁着高原铁路路基及下伏多年冻土的热稳定性,但以往研究缺乏综合考虑铁路沿线气候、多年冻土及路基稳定性的系统分析。针对这一研究的不足,基于铁路沿线气象和多年冻土路基地温监测数据,分析铁路沿线多年冻土区气温降水、天然场地年平均地温与天然上限、路基人为上限及路基左右路肩沉降变化,揭示气候暖湿化背景下铁路多年冻土路基热稳定性变化,为多年冻土区铁路建设和维护提供参考。结果表明:近20年来,铁路沿线年均气温和年均降水量的平均值分别增加了1.2℃和80mm;相较于2007年,2020年铁路沿线天然场地多年冻土年均地温平均升高0.1℃,多年冻土天然上限平均下降0.58 m,路基人为上限平均抬升2.34 m,路基左路肩平均沉降大于右路肩,存在阴阳坡效应。整体而言,铁路多年冻土路基状态稳定,运行状态良好,建设运营期间采取的一系列工程措施有效,但面向未来气候加剧变化趋势,应提前谋划多年冻土保护新技术。

关键词：高原铁路气候变化多年冻土冻土上限阴阳坡效应地温监测

人与自然和谐共生现代化的内涵演进及甘肃实践

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南阳师范学院学报 2024年第6期23卷 12-20页

作者：张满银宿星米维军孙志忠周自强甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所甘肃兰州730000 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。这是新时代中国特色社会主义建设的根本任务之一,为美丽中国建设之甘肃篇章指明了新的奋斗方向和前进道路。首先,对人与自然和谐共生现代化这一科学论断产生的现实根基、... 详细信息

党的二十大报告指出,中国式现代化是人与自然和谐共生的现代化。这是新时代中国特色社会主义建设的根本任务之一,为美丽中国建设之甘肃篇章指明了新的奋斗方向和前进道路。首先,对人与自然和谐共生现代化这一科学论断产生的现实根基、重要意义及其内涵层次与演进关系进行了系统剖析,辨析了其产生的背景和内在逻辑;其次,结合新时代甘肃在环境污染治理、自然保护区恢复等“人—地”和谐关系构建及发展方面的实践例证分析,表明了探索生态保护与经济发展互促共进是一条完全可行的科学发展之路、双赢之路,且其成效显著;最后,紧扣甘肃脆弱生态环境的天然禀赋和社会发展中的主要矛盾,为构建更高质量的人与自然和谐共生现代化建设蓝图,提出了与时俱进的发展路径对策。

关键词：习近平生态文明思想人与自然和谐共生内涵演化甘肃实践

青藏铁路多年冻土区路堤人为上限的主要影响因素分析研究

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岩土工程学报 2010年第8期32卷 1221-1227页

作者：王小军米维军武小鹏魏永梁浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

结合青藏铁路实际工程及有关测试数据的研究结果表明:青藏铁路多年冻土区路堤人为上限的主要影响因素依次为气温与年平均地温、填料类别、路堤高度、坡向与风、施工季节等。气温对路堤人为上限的影响是通过路堤表面温度的向下传播实现的... 详细信息

结合青藏铁路实际工程及有关测试数据的研究结果表明:青藏铁路多年冻土区路堤人为上限的主要影响因素依次为气温与年平均地温、填料类别、路堤高度、坡向与风、施工季节等。气温对路堤人为上限的影响是通过路堤表面温度的向下传播实现的;年平均地温作为一个冷源,在下方自下而上对人为上限也起着一定的影响作用。粗颗粒土作为填料可以满足路堤人为上限抬升的基本传热学条件;合理高度范围内,路堤高度与人为上限抬升值之间正相关;东西走向的路堤易于形成上凸型不对称的人为上限,南北走向的路堤易于形成上凸型对称的人为上限。暖季施工的路堤在基底地层中形成了高温夹层,影响了路堤地温场的恢复。

关键词：青藏铁路多年冻土路堤人为上限影响因素

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黄土地基横向静压挤密处理受力特征研究

铁道工程学报 2016年第1期33卷 16-20,51页

作者：米维军贾燕屈耀辉武小鹏中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 兰州铁道设计院有限公司兰州730000

研究目的:传统的沉管、冲击、夯扩、爆扩等湿陷性黄土地基的处理方法,无法在小空间、狭小场地使用。基于甲级建筑地基处理标准及小空间、狭小场地的特殊要求,由中铁西北院新研发的无振动横向静压挤密器利用横向静压挤密方法,在挤密成孔... 详细信息

研究目的:传统的沉管、冲击、夯扩、爆扩等湿陷性黄土地基的处理方法,无法在小空间、狭小场地使用。基于甲级建筑地基处理标准及小空间、狭小场地的特殊要求,由中铁西北院新研发的无振动横向静压挤密器利用横向静压挤密方法,在挤密成孔过程中形成横向力施加到挤密锥周围的土体中,使周围土体产生压缩变形而达到挤密作用。无振动横向静压挤密器总体呈锥形,在挤土部横向开合变径和开孔与导向部竖向收缩中实现挤密成孔。研究结论:(1)挤密成孔过程中周围土体呈弹塑性变形,受力特征符合小孔扩张理论和极限平衡理论;(2)当挤密成孔孔径达到0.41 m时,挤密器动力部竖向液压施加力为231.35 kN,转化为水平力后挤土部的水平施加力为903.07 kN;(3)竖向液压施加力完全由挤密器与土体相互平衡,整个过程无需竖向冲击振动力与竖向重力配重,能实现施工设备的小型化、轻便化和可操作性;(4)本研究成果可为湿陷性黄土地基的无振动挤密处理提供理论依据与技术支撑。

关键词：湿陷性黄土横向静压挤密处理受力特征

青藏铁路多年冻土区路基人为上限的变化特点及其与稳定性的关系

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中国铁道科学 2010年第5期31卷 1-7页

作者：王小军米维军魏永梁武小鹏浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100 中铁西北科学研究院有限公司甘肃兰州730000

结合片石气冷加碎石护坡组合路基、片石气冷路基、碎石护坡路基、热棒路基及普通素土路基等结构形式地温和变形的现场监测数据,对青藏铁路多年冻土区路基人为上限的变化规律、形态特点和类型进行分析。结果表明,青藏铁路多年冻土区路基... 详细信息

结合片石气冷加碎石护坡组合路基、片石气冷路基、碎石护坡路基、热棒路基及普通素土路基等结构形式地温和变形的现场监测数据,对青藏铁路多年冻土区路基人为上限的变化规律、形态特点和类型进行分析。结果表明,青藏铁路多年冻土区路基的人为上限形态类型为人为上限升入路基本体的A型和人为上限升入基底土层中的B型,且路基人为上限的变化已基本趋于稳定;随着时间的推移,路基的沉降也逐渐趋稳;路基累计沉降量与路基高度成正比而与人为上限的上升值成反比。

关键词：多年冻土区路基人为上限稳定性沉降青藏铁路

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宝兰客专黄土隧道地基静压挤密处理效果探讨

铁道工程学报 2015年第11期32卷 98-101,119页

作者：米维军贾鋆贾燕屈耀辉中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 兰州兰石集团有限公司兰州730050 兰州铁道设计院有限公司兰州730000

研究目的:开工建设的宝兰客运专线途经五个地貌单元,沿线广泛分布着黄土,具有湿陷层厚度大、湿陷等级高、振动易损性大的特点,湿陷性黄土隧道地基处理标准高,施工振动控制难度大。安家庄隧道所处地貌单元为黄土高原梁峁区,洞身埋深范围... 详细信息

研究目的:开工建设的宝兰客运专线途经五个地貌单元,沿线广泛分布着黄土,具有湿陷层厚度大、湿陷等级高、振动易损性大的特点,湿陷性黄土隧道地基处理标准高,施工振动控制难度大。安家庄隧道所处地貌单元为黄土高原梁峁区,洞身埋深范围内的黄土具有强湿陷性,场地的湿陷等级为Ⅳ级(很严重),暗洞地基设计为静压挤密预成孔桩。研究结论:(1)由中铁西北院自主研发的静压挤密处理方式及静压挤密机适宜于湿陷性黄土隧道地基的挤密处理;(2)若以消除桩间土的湿陷性且使挤密系数达到规范要求时,合理的桩径与桩间距分别为0.41 m、0.91 m;(3)若隧道地基的承载力满足设计要求,桩间土的最小挤密系数与平均挤密系数可小于规范的具体规定,仅以消除桩间土的湿陷性即可,此时合理的桩径与桩间距分别为0.41 m、1.2 m;(4)本研究成果可直接应用于湿陷性黄土隧道地基的挤密处理,同时还可在黄土区小空间、狭小、严格控制振动的场地应用。

关键词：黄土隧道地基静压挤密处理效果

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确定热棒制冷影响范围的新方法

路基工程 2007年第1期 20-23页

作者：米维军贾燕中铁西北科学研究院甘肃兰州730000 兰州交通大学

在确定热棒制冷影响范围时,抓住地温这个根本特征,根据冻土的热物理性质,建立热量在土体中传递的数学关系式,并结合实测地温推导出相关热传递系数,从而确立热棒在水平面上的制冷影响半径方程式。利用该方程式计算出不同深度处热棒侧壁... 详细信息

在确定热棒制冷影响范围时,抓住地温这个根本特征,根据冻土的热物理性质,建立热量在土体中传递的数学关系式,并结合实测地温推导出相关热传递系数,从而确立热棒在水平面上的制冷影响半径方程式。利用该方程式计算出不同深度处热棒侧壁到天然地温等温面处的水平距离,即为该热棒在该水平面上的制冷影响半径。再在竖直面上将各半径连结起来,以热棒中心线为对称轴将其旋转360°所得实体即为该热棒在土体中的有效制冷影响范围。

关键词：热棒制冷影响范围计算方法