青藏高原重大冻土工程的基础研究_马巍.doc

第 27 卷 第 11 期 地球科学进展 Vol． 27 No． 11 2012 年 11 月 Nov． ， 2012 ADVANCES IN EARTH SCIENCE 马巍，牛富俊，穆彦虎． 青藏高原重大冻土工程的基础研 究［J］． 地球科学进展 ，2012，27(11):1 185-1 191．［Ma Wei，Niu Fujun， Mu Yanhu． Bas- ic research on the major permafrost projects in the Qinghai-Tibet plateau［J］． Advances in Earth Science，2012，27(11):1 185-1 191．］ 青藏高原重大冻土工程的基础研究 * 马巍，牛富俊，穆彦虎 (冻土工程国家重点实验室，寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州 730000 ) 摘 要: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 10 km 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 。 关键词:青藏高原;冻土工程;气候变化;冻土变化;稳定性及服役性能;工程灾害 中图分类号:P71 文献标志码:A 文章编号:1001-8166(2012) 11-1185-07 1 引 言 外，由于工程活动影响尤其是因为历史原因，设计施 工时对冻土环境考虑不足的工程活动影响下的冻土 冻土工程与常规岩土工程最大的区别在于它坐 退化趋势更为明显 。 落于冻土上(中)。而冻土是气候和环境的产物，其 青藏铁路建成通车，西藏自治区迎来了新一轮 中赋存着冰(厚层地下冰、含土冰层、富冰、饱冰、少经济发展，迫切需要新建高速公路、输变电线路、输 冰等)，极易受外界环境的影响。因此，这种与环境 油气管道工程等。这些新建工程依然要聚集于宽度 “唇齿相依”的关系决定了冻土工程的易变性、敏感 不到 10 km 范围内的青藏工程走廊内。对承载工程 性、不稳定性和复杂性 的冻土环境来说，如此密集的冻土工程对其干扰强 。 青藏高原是我国乃至世界高海拔多年冻土的代 度十分显著，且不断加强。在这狭长的冻土工程走 表，多年冻土面积达 。与极地相比，这廊内，已修建或拟建的各种冻土构筑物相互影响，多 6 2 1． 5 ×10 km 里具有多年冻土厚度薄、地温高和太阳辐射强等特 因素耦合叠加，加速区域内的冻土退化;而冻土融化 点 。受气候变化影响，青藏高原多年冻土处于退 ［］ 1［］ 1 必将影响到工程的稳定性和生态环境退化。再加上 化状态。最新的预测结果表明，到 2050 年“青藏高 全球气候变化的影响，其变化程度更加剧烈。如何 ［ ，］ 2 3 原可能变暖 。在这种气温升高的 2． 2 ～ 2． 6 ℃” 在这脆弱的冻土地基上保障现有各类重大工程的安 影响下，未来青藏高原冻土将大幅度退化 。另 ［ ］ 4 ～ 8 全运营以及新建各类重大工程的安全，在保证基础 * 收稿日期:2012-07-16;修回日期: 2012-10-21． * 基金项目:国家重点基础研究发展计划项目“青藏高原重大冻土工程的基础研究”(编号:2012CB026100)资助 ． 作者简介:马巍(1963-) ，男，甘肃天水人，研究员，主要从事寒区岩土工程及环境研究． E-mail: mawei@ lzb． ac． cn 1 地球科学进展 第 27 卷 186 的稳定性的同时保护好寒区生态环境，是我们必须 面对的重大问题 。 由中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土 工程国家重点实验室马巍研究员为首席科学家，中 国矿业大学、北京交通大学、兰州大学、中国科学院 武汉岩土力学研究所、哈尔滨工业大学、长安大学 、 中交第一公路勘察设计研究院等单位共同参加的国 家重点基础研究发展计划项目“青藏高原重大冻土 工程的基础研究”于 2012 年 4 月正式启动。本项目 拟开展脆弱冻土环境中重大工程稳定性及安全运 营，及其与环境的协调、可持续发展等研究工作