局部超低温制冷治理多年冻土路基融沉的数值模拟研究

• 作者: 周国庆 周恒 潘玉喜 王建州 穆彦虎 陈拓
• 来源期刊: 水利水电技术
• 学科: 工学
• 关键词: 高温冻土 路基 超低温制冷 抢险施工 温度场
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 第二届全国交通岩土工程学术会议专栏
• 页码范围: 46-52
• 页数: 7页
• 分类号: TU472.9
• 字数: 3676字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2019.02.007

摘要

青藏铁路路基在全球升温和人为施工热扰动等不利因素的影响下会出现融沉现象,针对多年冻土地区升温引发的路基融沉问题,提出了采用超低温短时制冷进行工程抢险和维护冻土路基稳定的方法.主要分析短时超低温制冷方法在不同的布管位置(路基和坡脚地层)、布管角度(水平管和倾斜管)、管长度(5m、7m)和制冷时间等因素影响下路基温度场、冻土上限和融化盘的变化.研究表明:超低温制冷方法是一种高效治理融沉灾害的抢险施工工法;管长越长冻土交圈时间越短,因为超低温的制冷效率高,可以在短时间内使路基处于负温状态,显著提高承栽力;路基水平管的冻结效果好,坡脚处的冻结效果差;冻土上限可以在短时间内最高提升5m,融化盘面积大大减少甚至可以被消除;路基内最高温度可以降低2℃,路基的最大融化深度可以降低4m.综上所述,只要施工采取适宜的布管方式就可以在短时间内使整个路基处于负温状态,同时提高路基的承载力,达到很好的工程抢险效果.研究成果对治理多年冻土地区路基病害具有参考价值.