冻土地区路基热棒施工技术.pdf

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1、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。【关键词】冻土；路基施工；热棒技术；防治措施I中图分类号】TU755．8【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2010)06—0108—021冻土地区路基施工基本原则措

2、施，以调节和控制路基的变形量；三是采用热棒降(1)保护冻土原则。在规定的使用年限内，能温、设置遮阳棚和边坡防护板、改路基为低架早桥等措保持冻土热稳定性，即人为上限始终控制在指定深度施。按保护冻土原则，多年冻土地区的路堤填土高度范围内，保持下卧层多年冻土的冻结状态图。应大于临界高度，其最小设计高度可按下式计算：(2)控制融化原则。在设计使用年限内允许所H=K(H临+△+AH)(1)设计的路基基底多年冻土逐渐完全融化或产生局部式中，为路基最小设计高度(m)；K为工程安融化，可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允全系数；

3、日临为路堤的下临界高度(m)；△Ho为基底季许的变形范围之内。节融化层的融化压缩沉降量(m)；△日。为气温波动增(3)破坏冻土原贝0。对路基而言，破坏冻土原量(m)。则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底多年3冻土地区路基热棒施工技术冻土融化或清除，并将融化后的水分疏干。3．1热棒路基施工技术工作原理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，而最一——重要的衡量指标是多年冻土地区的年平均地温T因1l二黎塞此多年冻土地区路基施工所遵循的基本原则应与该地面一[一地区多年冻土的地温带相对应，具体如表

4、1。，彖一土一上：限；罄／／／／／-／／／表1多年冻土区地温场标准分区一蒸发热一热段流一流——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元件，它是由一根密封的金属管与里面充装材料组成。对处于低温稳定区、低温基本稳定区及高温不稳管的上部装有散热叶片，称之冷凝段，置于大气中，管定区的路基，按保护冻土原则设计和施工，包括规定路堤最小设计高度、由热工计算换填保温层厚度、设置保的下部埋于地基多年冻土中，称之为蒸发段，具体如图温护道、加强排水、零断面和低路堤基底应予以换填处1所示。当蒸发段与冷凝段之间存在温差

5、(冷凝段温理等一系列保护冻土的断面形式和工程处理措施。对度低于蒸发段温度)时，蒸发段的液体工质吸热蒸发高温极不稳定区和个别难以实施保护冻土原则处理成为蒸汽，在压差作用下，蒸汽沿管内空隙上升至冷凝的高温不稳定区的路基，一般按延缓基底多年冻土融段，与较冷的管壁接触，放出汽化潜热，冷凝成为液体，化速度的原则设计和施工。一是增大保温层厚度，包在重力作用下，冷凝液体工质沿管壁回流蒸发段再吸括提高路堤高度和增大边坡、基底换填保温厚度；二是热蒸发。如此往复循环，将地层中的热量传送至大气改变路基结构，采用加强保温、堤内降温增加地中冷

6、储中，从而降低了多年冻土的地温，防止多年冻土发生融倪铁山：冻土地区路基热棒施工技术1O9化，保证了地基的稳定性。刷坡夯实，技术人员应按照热棒的尺寸、位置在坡面上3．2热棒的用途及特点放出热棒的具体点位，并打入护桩。冻土区热棒的用途较广泛，主要表现为如下：正式钻孔前需预先钻孔，待钻孔后经复核合格再(1)降低地基低温，防止多年冻土融化。安装按照热棒的位置进行正式钻孔。钻孔直径150mm，孔热棒后，可采集大气中冷量，冷冻地基多年冻土，消除净深8000±lOmm，其与铅直线夹角为13。，孔直线度施工和运营带来的热干扰，防止多

7、年冻土融化。偏差~5ram，孔同侧的间距4m，路基左右两侧对称布(2)提高地基冻土的冻结强度、抗剪强度和抗置。钻孔数量70个，孔口周边不能有局部垮塌。钻探压强度。冻土的力学强度是负温度的函数，热棒冷冻砂土就地堆存备用，钻孔应酌情采取成孔护壁措施。地基多年冻土后，冻土温度降低，地基中软弱土体的强钻孔完成后，应及时安装热棒否则应采取临时防护措度和抗渗性提高。施，将孔口盖住，防止孔内落入杂物等。(3)减小和消除基础冻胀。热棒的径向冻结作(4)吊装。热棒吊装时，要结合工件的强度、钢用，是水平方向的冰透镜体不能形成，从而减小和

8、消除度、局部稳定性等选择最有利的受力位置，必要时应采基础冻胀。对于桩基，由于冻结强度提高，桩基抗冻胀取补强加固措施，以确保安全施工。稳定性加大。在吊装单支热棒时，利用热棒本身顶部端盖的环(4)防止多年冻土退化。不连续多年冻土地行槽，作为受力点进行系吊时，考虑热棒的长度为段，热棒可冷却地基土体，降低地基低温，防止冻土11m，应采取必要的防护措施，