DEFORMATION CHARACTERISTICS OF THE MAIN EMBANKMENTS OF THE QINGHAI-TIBET RAILWAY IN PERMAFROST REGIONS

Fujun Niu, Minghao Liu, Libo Wu, Guodong Cheng, Qingbai Wu

In the proceedings of: GeoQuébec 2015: 68th Canadian Geotechnical Conference & 7th Canadian Permafrost Conference

Session: Infrastructure Performance in Cold Regions II / Performance des infrastructures en régions nordiques II

ABSTRACT: A principle of ‚cooling roadbed™ was applied during the construction of the Qinghai-Tibet Railway (QTR) in permafrost regions. The main embankments include crushed-rock basement embankment (CRBE), crushed-rock sloped embankment (CRSE) and U-shaped crushed-rock embankment (UCRE), along with traditional embankment (TE). Eleven years of monitored data show that, the deformation of all the embankments generally show as settlement. Among the four types of the embankments, the CRBE has a maximum settlement with a value of more than 31 cm. The deformations are related to geological conditions of the underlain permafrost, thermal regimes of the roadbeds. For an embankment, different deformations occur in the two shoulders with north-facing slope and south-facing slope. Therefore, considering the mechanical stability, cooling effect, symmetry of the ground temperature regime, material property and construction technique, UCRE can be recommended for future application. And also some improvement measures for the other embankment structures are proposed.

RÉSUMÉ: Une méthode de mitigation à la dégradation du pergélisol sous des infrastructures appelée ‚fondation refroidissante™ a été utilisée lors de la construction du chemin de fer du Qinghai-Tibet en zone de pergélisol de haute altitude en Chine. Différents types de fondation ont été testés: la fondation en enrochement concassé (FEC), les accotements en enrochement concassé (AEC), l™enrochement concassé en forme de U dans la fondation (ECUF) et la fondation standard (FS). Après 11 années de suivi de la performance de ces fondations, tous les remblais sont affectés par des tassements. Les tassements les plus importants supérieurs à 31 cm ont été observés dans la FEC. Ces tassements sont dus aux conditions du pergélisol sous le remblai et ils sont contrôlés par le régime thermique du remblai. En outre, les tassements observés sont différents pour les accotements orientés au nord et au sud des remblais. En tenant compte de la stabilité mécanique, de l™effet de refroidissement, de la symétrie du régime thermique du sous-sol, des propriétés des matériaux et des techniques de construction, l™ECUF est recommandé pour les prochaines applications. Des améliorations sont aussi proposées à cette méthode de mitigation.

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