本书介绍冰冻圈工程学的研究对象、研究任务、研究意义、研究内容和研究方法；讲述冰冻圈各要素及其力学性质对工程的影响，冰冻圈工程的安全保障技术、设计原则和方法；阐述冰冻圈变化对工程服役性的影响；从工程概况、特点、与冰冻圈的关系以及安全保障技术等方面分析世界上著名的冰冻圈重大工程。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 冰冻圈工程学与冰冻圈科学 1
1.1.1 冰冻圈工程学与冰冻圈科学的关系 1
1.1.2 冰冻圈工程学及其任务 2
1.2 冰冻圈工程学研究意义 3
1.3 冰冻圈工程学研究内容 5
1.4 冰冻圈工程学的发展现状 7
1.4.1 冻土工程 7
1.4.2 冰川与积雪工程 9
1.4.3 河湖（水库）冰工程 10
1.4.4 海冰工程 11
1.5 冰冻圈工程学的发展趋势 12
思考题 13
第2章 冰冻圈工程学研究方法 14
2.1 地质勘测与野外观测 14
2.1.1 地球物理方法 14
2.1.2 钻探与坑探 17
2.1.3 海上船舶和飞行器走航与遥感观测 18
2.1.4 冰面观测与测量 18
2.1.5 工程安全运营观测 20
2.2 室内实验与分析 22
2.2.1 冰雪冻土与工程材料的工程性质参数 22
2.2.2 冰雪冻土与工程结构作用过程物理模拟 25
2.3 遥感与地理信息 27
2.3.1 遥感与地理信息在重大工程选址与选线中的应用 27
2.3.2 InSAR在冰冻圈工程地表形变监测中的应用 28
2.4 数值模拟 29
2.4.1 冻土工程行为模拟 29
2.4.2 冰区航行船舶和固定结构物抗冰能力数值模拟 33
2.4.3 冰区航行固定结构物抗冰能力数值模拟 34
思考题 35
第3章 冰冻圈环境与工程 36
3.1 冰川对工程的影响 36
3.1.1 冰川分布及特征 36
3.1.2 冰川灾害对工程的影响 38
3.2 积雪对工程的影响 39
3.2.1 积雪分布及特征 39
3.2.2 积雪灾害对工程的影响 41
3.3 冻土对工程的影响 43
3.3.1 冻土分布及特征 43
3.3.2 冻土与工程的相互作用 45
3.4 河湖冰对工程的影响 48
3.4.1 河湖冰特征及变化 48
3.4.2 河湖冰与工程的相互作用 48
3.5 海冰对工程的影响 48
3.5.1 海冰特征及其变化 48
3.5.2 海冰与工程的相互作用 50
思考题 52
第4章 冰冻圈要素的力学性质 53
4.1 冰、雪力学性质 53
4.1.1 冰的力学性质 53
4.1.2 积雪的力学性质 54
4.2 冻土力学性质 55
4.2.1 冻土强度 55
4.2.2 冻土变形 62
4.3 海冰工程力学性质 65
4.4 河湖（水库）冰工程力学性质 67
思考题 71
第5章 冰冻圈工程安全保障技术 72
5.1 冰川、积雪灾害防治技术 72
5.1.1 冰川、积雪灾害形成及特点 72
5.1.2 冰川积雪灾害防治原则 74
5.1.3 冰川、积雪灾害防治措施 76
5.2 冻土工程安全保障技术 79
5.2.1 冻融灾害形成及特点 79
5.2.2 冻土工程设计原则 83
5.2.3 冻土工程安全保障措施 85
5.3 河湖（水库）冰灾害防治技术 88
5.3.1 河湖（水库）冰灾害形成及其特点 88
5.3.2 河湖（水库）冰灾害防治原则 89
5.3.3 河湖（水库）冰灾害防治措施 89
5.4 海冰工程安全保障技术 89
5.4.1 海冰工程灾害形成及其特点 89
5.4.2 海冰工程安全保障设计原则 91
5.4.3 海冰工程安全保障措施 92
思考题 92
第6章 冰冻圈变化与工程服役性 93
6.1 冰川、积雪变化与工程服役性 93
6.1.1 气候变化下冰川、积雪变化特征及其趋势 93
6.1.2 冰川、积雪变化对工程服役性的影响 95
6.2 冻土变化与工程服役性 96
6.2.1 气候变化下冻土变化特征及其趋势 96
6.2.2 冻土变化与工程服役性 98
6.3 河湖（水库）冰变化与工程服役性 99
6.3.1 气候变化下河湖（水库）冰变化特征及趋势 99
6.3.2 河湖（水库）冰变化对工程服役性的影响 100
6.4 海冰变化与工程服役性 100
6.4.1 气候变化下海冰变化特征及趋势 100
6.4.2 海冰变化对工程服役性的影响 101
思考题 101
第7章 冰冻圈重大工程案例 102
7.1 公路工程 102
7.1.1 公路工程的特点 102
7.1.2 北极地区公路工程 103
7.1.3 青藏公路 104
7.2 铁路工程 107
7.2.1 铁路工程的特点 107
7.2.2 青藏铁路 107
7.2.3 贝阿铁路 109
7.3 输油管道的工程 112
7.3.1 输油管道工程的特点 112
7.3.2 阿拉斯加输油管道 113
7.3.3 中俄输油管道 116
7.4 海洋（冰）工程 119
7.4.1 海冰工程的特点 119
7.4.2 北极运输保障 120
7.4.3 我国渤海工程 122
7.5 输电线路工程 124
7.5.1 输电线路工程的特点 124
7.5.2 青藏直流联网工程 126
7.5.3 其他国家冰冻圈作用区输电线路工程 130
参考文献 135
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