冻土地区路基热棒施工技术

在重力作用下 ， 冷凝液体工 质沿管壁 回流蒸 发段再 吸 热蒸 发。如此往复循环 ， 将地 层 中的热量传送 至大 气
中， 而降低 了多年冻土的地温 ， 从 防止多年冻土发生融
倪铁 山： 冻土地 区路基热棒施工技术
１９ Ｏ
化， 保证 了地基 的稳定 性。
３ ２ 热棒 的用途及特点 ． 冻 土区热棒 的用途较广泛 ， 主要表 现为如下 ：
范 围内 ， 保持下 卧层 多年冻 土的冻结状态 图。
温、 设置遮 阳棚和边坡 防护板 、 改路基 为低架早桥等措
施 。按保 护冻土原则 ， 多年冻土地 区的路 堤填 土高度
应大于临界高度 ， 其最小设计高度可按下式计算 ：
Ｈ ＝Ｋ Ｈ （ 临＋△ ＋Ａ Ｈ） （） １
（ ） 控制融化原则 。在设计 使用 年限 内允许 所 ２
设计的路基基底 多 年冻 土逐 渐 完全 融化 或产 生局 部 融化 ， 可以将融 化速 率和深度 控制在 路基稳 定性所允
许的变形范围之内。
式 中， 为路基最小 设计高 度（ ； ｍ） Ｋ为工 程安 全系数 ； 日临为路堤 的下临 界高度 （ ； Ｈ 为基 底季 ｍ） △ ｏ
对处于低温稳定 区、 温基本稳 定 区及 高温不稳 低 元件 ， 它是 由一根密封 的金属管与里面充装材 料组成 。 管 的上部装有散热 叶片 ， 之冷凝段 ， 称 置于大气 中， 管
定 区的路基 ， 保护冻 土原则设计 和施 工 ， 按 包括规定路
堤最小设计高度 、 由热工计算换 填保 温层厚度 、 设置保 温护道 、 加强排水 、 断面和低 路堤基底应予 以换填处 零 理等一系列保护冻土的断面形 式和工 程处理措施 。对
节融化层的融化 压缩沉 降量 （ ； 日 为气 温波 动增 ｍ） △ 。
量（ 。 ｍ） ３ 冻 土地 区 路 基热 棒 施 工 技 术
（ ） 破坏冻 土原 贝 。对路 基 而言 ， ３ ０ 破坏 冻土原
则是指在设计 文件 中规 定 在施 工过 程 中将基 底 多年
冻土融化或清除 ， 并将融化后 的水 分疏干。
刷坡夯 实 ， 技术人员应按照热棒 的尺 寸 、 位置在坡 面上
放出热棒 的具体点位 ， 并打入护桩 。
正 式钻孔前需预先 钻孔 ， 待钻孔 后经 复核合 格再 按照热棒的位置 进行正 式钻孔 。钻孔直 径 １０ ｍ， ５ ｍ 孔
（ ） 降低地 基 低 温 ， １ 防止 多年 冻土 融化 。安装
【 文献标识码 】 Ｂ
【 文章编号 】 １０ — ８４ ２ １）６ ００ — ２ ０１ ６６ （００ ０ — １８ ０
措施 ， 以调 节和控 制路 基 的变形 量 ； 是采 用热 棒降 三
（ ） 保 护冻 土原 则。在规 定 的使 用年 限 内， １ 能 保持冻土热稳 定性 ， 即人 为上限始终 控制 在指定深 度
高温极不稳定 区和 个别 难 以实施 保 护冻 土原 则处 理
的下部埋于地基多年冻 土中， 称之为蒸发段 ， 具体如图 １ 所示 。当蒸发段 与冷凝段 之间存 在温差 （ 冷凝 段 温 度低 于蒸发段 温度 ） ， 时 蒸发 段 的液体工 质 吸热 蒸发 成为蒸汽 ， 在压差作用下 ， 蒸汽沿管 内空隙上升至冷凝
度和抗渗性提高 。
净深 ８０ ｌ ｍ 其 与铅 直 线夹 角 为 １ 。孔 直 线度 ０ ０± Ｏ ｍ， ３，
偏 差 ￣５ ｍ， 同侧 的 间距 ４ 路 基左 右 两侧 对 称布 ａ ｒ 孔 ｍ， 置。钻孔数量 ７ ０个 ， 口周边不能有局部垮塌 。钻探 孔
108低温建筑技术2010年第6期总第144期冻土地区路基热棒施工技术倪铁山吉林建筑工程学院长春130021摘要在分析冻土地区路基施工基本原则的基础上进一步探讨了施工原则的适用范围以及应该注意的问题与相应的保证措施并从热棒路基施工技术工作原理热棒的用途及特点与热棒的施工过程等方面对冻土地区路基热棒施工技术进行了重点研究
表１ 多 年 冻 土 区 地 温 场 标 准 分 区
地面 一
１ 黎塞 ｌ 二
［ 一
一
彖上 ／－ ／ ，一 罄／／ ／ 一： ； ／ ／ 土限 ／
热一 流 热 流
蒸 发
段
一
— —
图 １ 热棒 工作 原 理不 惹 图
热棒是一种 利用 汽液相 变 原理传 输 热量 的传 热
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ１８ ０
低
温
建
筑
技
术
２１ ００年第 ６期 （ 总第 １４期 ） ４
冻 土 地 区路基 热 棒 施 工 技术
倪 铁 山
（ 林 建 筑 工 程 学院 ， 长 春 吉 １０２ ） ３ ０ １
【 摘
要】 在分析冻土地 区路基施工基本原则的基 础上 ， 进一步探讨 了施工原则的适用 范围， 以及应该 注意
２ 冻 土 地 区路 基 施 工 基 本 原 则 冻 土 地 区路 基 稳 定 性 的 核 心 是 其 热 稳 定 性 ， 最 而
３ １ 热棒路基施工技术工作原理 ．
一 — —
重要 的衡量指标是多年冻土地 区的年平均地温 Ｔ 因 此 多年冻 土地 区路 基施 工 所遵 循 的基 本原则 应 与该 地 区多年冻土 的地温带相对应 ， 具体如表 １ 。
热棒后 ， 可采集 大气 中冷 量 ， 冷冻 地基多 年冻 土 ， 除 消 施 工和运 营带来的热干扰 ， 防止多年冻 土融化 。 （ ） 提 高地 基 冻土 的冻结 强度 、 剪 强度 和抗 ２ 抗 压强度。冻土的力学强 度是负温 度 的函数 ， 热棒 冷冻 地基多年冻土后 ， 冻土温度降低 ， 地基 中软弱 土体 的强
段， 与较冷的管壁接触 ， 出汽化潜热 ， 放 冷凝成 为液体 ，
的高温不稳定 区的路基 ， 一般按延 缓基底 多年冻 土融 化速度 的原则设计 和施工 。一是 增 大保 温层 厚度 ， 包 括 提高路堤高度 和增大边坡 、 基底换填保温厚度 ； 二是
改变路基结构 ， 采用加强保温 、 内降温增加地中冷储 堤
的问题与相应 的保证措施 ， 并从 热棒路基施工技术工作原理 、 棒的用途 及特点与热棒 的施 工过程等方 面对 冻土 热 地 区路基热棒施工技术进行 了重点研究。
【 关键词 】 冻土 ； 路基 施工 ； 热棒技术 ； 防治措施
Ｉ 中图分类号 】 Ｔ ７５８ Ｕ ５． １ 冻 土 地 区路 基 施 工 基 本 原 则