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内容简介
本书以国内外冻土工程研究现状为基础，针对青藏高原多年冻土区高速公路“宽、厚、黑”的显著特点，依托国家科技支撑计划、交通运输部重大科技专项等项目，通过现场勘察测试、数值仿真、暴露试验、工程试验和工程示范等手段，系统研究并提出了高海拔高寒地区高速公路建设关键技术。全书分为11章，内容包括绪论，公路冻土工程尺度效应理论，公路冻土工程设计方法，公路路线、路基、路面、桥梁桩基、隧道、环境保护工程设计与施工技术，工程构筑物状态监测与预警预报技术以及试验示范工程。 本书可供从事多年冻土区公路工程的科研、设计、施工与建设管理技术人员参考，亦适合高等院校、科研机构相关专业技术人员、教师、研究生学习参考。
作者介绍
汪双杰，工学博士，教授级高级工程师，博士生导师，全国勘察设计大师。现任中国交建副总工程师、中交第一公路勘察设计研究院有限公司总经理、高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室主任、多年冻土区公路建设与养护技术交通行业重点实验室主任、中国公路学会工程地质和岩土分会理事长、交通运输部专家委员会委员。先后获交通部科技英才和十百千人才、国家新世纪百千万人才、全国优秀科技工作者、全国勘察设计科技创新带头人等称号。从事公路冻土工程科研和实践30 多年，主持国家、省重大科研项目和重大工程项目30 余项。荣获国家科技进步一等奖1 项，全国创新争先奖，省部级特等奖4 项、一等奖8 项，国家优秀设计金银奖3 项。主编行业标准6 项，专著8 部，论文100 余篇，获发明专利10 项。 陈建兵，博士，教授级高工。现任中交第一公路勘察设计研究院有限公司寒区环境与工程研发中心主任、中国交建寒区旱区道路工程重点实验室主任、交通运输部多年冻土区公路建设与养护技术重点实验室执行主任、高寒高海拔地区道路工程安全与健康国家重点实验室副主任。入选国家高层次人才特殊支持计划(万人计划)青年拔尖人才、百千万人才工程国家级人选，享受国务院特殊津贴；先后获得国家有突出贡献中青年专家、交通运输部青年科技英才、陕西省科技创新领军人才、中国交建优秀技术专家等称号。致力公路冻土工程研究，获国家科技进步一等奖1项，省部科学技术特等奖3 项，一、二等奖5 项，中国公路青年科技奖。授权专利19 项，出版著作2 部，发表论文60余篇，其中SCI 和EI 收录14 篇。 王佐，教授级高工，陕西省勘察设计大师。现任中交第一公路勘察设计研究院有限公司副总经理。我国公路勘察设计行业的知名专家，入选交通运输部专家库部审专家、国家发改委特邀专家、陕西省建设项目规划选址专家，在公路设计CAD、三维可视化设计技术、高速公路安全评价与设计等领域取得重要成就。荣获国家优质工程银奖3 项、全国优秀勘察设计银奖1 项、省部级勘察设计一等奖8 项、省部级科技进步奖4 项。参编行业和省级标准规范制修订8 项，出版学术专著4 部，发表SCI 或EI 检索和核心期刊论文18 篇，授权专利12 项。
目 录
第1章 绪论 1.1 高速公路冻土工程面临的问题 1.2 冻土工程国内外研究现状 1.2.1 冻土工程理论研究 1.2.2 公路、铁路冻土工程技术研究 1.2.3 其他冻土工程技术进展 第2章 公路冻土工程尺度效应理论 2.1 地气耦合边界条件模型 2.1.1 宽幅厚层黑色沥青路面温度场 2.1.2 地气耦合边界条件模型概述 2.2 冻土路基水热变形效应模型 2.2.1 理论模型 2.2.2 模型验证 2.3 冻土路基时空维度下的尺度效应 2.3.1 空间效应 2.3.2 时间效应 2.3.3 结构效应 第3章 公路冻土工程设计方法 3.1 冻土地基冻融灾变风险评估方法 3.1.1 多年冻土区公路风险评估方法 3.1.2 外界热扰动作用下多年冻土热融蚀响应的敏感性 3.1.3 青藏高原工程走廊带冻土公路工程风险分析 3.2 公路冻土区线位选择分层目标方法 3.2.1 路线选择分层目标法基本理论 3.2.2 走廊带选择层模型 3.2.3 基本线位层选线困难度模型 3.2.4 最终线位层可靠度模型 3.3 公路冻土路基基于能量的平衡设计理念与方法 3.3.1 大尺度冻土路基的聚热效应和聚冷效应 3.3.2 冻土路基能量平衡设计方法 3.3.3 冻土路基热收支数据库的构建 3.3.4 多年冻土区高速公路能量平衡设计流程 第4章 低压缺氧环境下高速公路关键指标与标准 4.1 路线几何指标与标准 4.1.1 圆曲线最小半径 4.1.2 公路纵坡设计指标 4.1.3 横断面组成与尺寸 4.1.4 冰雪条件下超高及停车视距分析 4.2 服务设施合理间距与配置标准 4.2.1 服务设施设置影响因素分析 4.2.2 服务设施类型及配置标准 4.2.3 服务设施合理间距分析 4.3 基于运行安全的速度控制标准 4.3.1 设计速度动态分段标准 4.3.2 动态速度控制（限速）标准 第5章 大尺度冻土路基稳定技术 5.1 基于时空尺度效应的路基建设模式 5.1.1 路堤合理结构与旱桥选择原则 5.1.2 二次工程理念及模式 5.1.3 高速公路冻土路基合理断面结构 5.2 基于能量平衡的大尺度冻土路基稳定技术 5.2.1 结构尺度参数研究 5.2.2 新型大尺度冻土路基稳定技术研发 5.3 运营期冻土路基表面变形评价方法与标准 5.3.1 大尺度冻土路基表面变形分离计算模型 5.3.2 大尺度冻土路基表面变形表征指标体系 5.3.3 大尺度冻土路基表面变形评价标准 第6章 高海拔高寒地区沥青路面结构设计 6.1 沥青路面典型结构设计 6.1.1 沥青路面设计方法的演变与发展 6.1.2 沥青路面典型结构选择与计算分析 6.1.3 道路设计参数确定 6.1.4 试验路路面结构拟定 6.1.5 推荐沥青路面典型结构组合 6.2 混凝土桥沥青铺装系设计及施工控制 6.2.1 混凝土桥沥青铺装系结构设计 6.2.2 基于CCRDTMcLeod法设计防水黏结层 第7章 高速公路桥梁与隧道冻融灾变防控技术 7.1 高海拔高寒地区混凝土材料强度形成过程和耐久性 7.1.1 高原高寒区桥梁桩基混凝土低温下强度形成技术 7.1.2 高原高寒区冻融循环作用下混凝土抗冻融耐久性 7.2 多年冻土地区桥梁桩基灾变控制技术 7.2.1 地下水热源对冻土桩基承载力的影响 7.2.2 太阳辐射对冻土桩基承载力的影响 7.2.3 多年冻土区桩基灾变风险评价指标 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 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 7.3 多年冻土区大断面公路隧道冻融灾变控制技术 7.3.1 多年冻土隧道冻胀机理及防冻融结构体系 7.3.2 多年冻土隧道防排水与防冻保温系统 7.3.3 多年冻土隧道洞口段热融滑塌控制技术 7.3.4 多年冻土隧道施工期融化圈控制技术 7.3.5 多年冻土隧道融沉及结构稳定控制技术 第8章 高速公路建设环境保护技术 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 8.1.1 线形工程叠加对野生动物的影响 8.1.2 青藏工程走廊交通基础设施建设对植被的影响 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 8.2 野生动物保护技术 8.2.1 主要保护目标 8.2.2 野生动物保护关键路段 8.2.3 迁徙物种藏羚保护技术 8.2.4 其他典型野生动物的通道设置技术 8.2.5 公路大中型哺乳动物通道监测与评价 8.3 水土保持与生态恢复技术 8.3.1 青藏工程走廊水土保持区划 8.3.2 青藏工程走廊植被可恢复性区划 8.3.3 植被保护与水土保持技术 8.3.4 水环境保护 第9章 工程构筑物状态监测与病害预警技术 9.1 低温环境下公路构筑物状态监测先进传感技术 9.1.1 低温环境下的布里渊传感技术 9.1.2 适用于低温环境的新型布里渊传感仪系统 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 9.1.4 高海拔多年冻土区公路路基沉降分布式光纤监测 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 9.2.1 冻土路基状态评价与预警技术 9.2.2 桥梁状态评价与病害预警技术 9.2.3 隧道状态评价与病害预警技术 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 9.3.1 基于压缩感知的快速移动无线传感检测技术 9.3.2 监测系统与平台构建 第10章 青藏高速公路建设 10.1 技术标准 10.1.1 公路的功能与等级 10.1.2 设计速度的确定 10.1.3 横断面形式与宽度 10.1.4 互通式立交间距及沿线设施配置 10.1.5 青藏高速技术标准 10.2 建设条件 10.2.1 区域自然环境 10.2.2 地质条件 10.2.3 水文地质 10.2.4 多年冻土工程地质评价 10.2.5 多年冻土区青藏工程走廊工程容量评价 10.2.6 不良地质与其他特殊性岩土 10.2.7 筑路材料及运输条件 10.3 建设方案与投资规模 10.3.1 青藏高速公路建设方案分析比选 10.3.2 青藏高速公路新建方案线位布局 10.3.3 多年冻土区典型路段线位布局 10.3.4 多年冻土路段处理方案 10.3.5 工程规模及造价 10.4 健康保障与环境保护 10.4.1 健康保障 10.4.2 环境保护 第11章 共玉、花大公路示范工程建设 11.1 示范工程概况 11.1.1 示范工程选择原则 11.1.2 依托工程简介 11.1.3 主要示范内容 11.2 示范工程组织与实施 11.2.1 线性指标示范 11.2.2 路基处治技术示范 11.2.3 路面结构选型示范 11.2.4 以桥代路示范 11.2.5 隧道防冻抗冻结构示范——新型防冻融结构体系 11.2.6 环境保护示范——水土保持边坡防护技术 11.2.7 交通安全工程示范 11.2.8 监测技术示范 结语 参考文献
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