青藏铁路穿越多年冻土区632km,其中,年平均地温高于一1.o℃的多年冻土区275km;高含冰率多年冻土区221km;高地温高含冰率重叠路段约为自控通风路基试验场位于青藏铁路北麓河通风路基试验场局部路段(里程DKll41+237~+280)该段路基填土主要为砾土,其含水率约8%路堤高度134km由于全球气候变暖和铁路工程对冻土退化3.5m,通风管中心线距离天然地表1.5m,有通风管的双重影响,使得多年冻土地区路基的设计和施工面临很大难度。
[1]在高温高含冰率多年冻土区,通过采用添加保温材料或抬高路基形式往往难以确保路基的稳定,而具有冷却效能的主动冷却路基的工程措施则是有效稳定路基的方法。
[2]现场监测结果表明,工程完工后通过主动冷却路基工程措施的实施,2个冻融周期后,块石护坡路基通风管路基和块石路基均具有一定的调节降温作用,有利于下覆多年冻土的保护。
[4]管道通风路基是在路堤一定高度的位置垂直路基走向铺设通风管排,通过路基内部与外界的对流换热带走路基土体中的热量,达到冷却路基的目的结合青藏铁路建设,围绕通风路基工程结构已进行较为系统和细致的研究工作模拟计算∞6]室内大型模拟∽]直径(管径)分别为30cm和40cm两个试验场,各试验场通风管管壁之间的距离(管距)为两倍管径自控通风路基试验场和温度观测系统的布设见图1,即在自控通风路基中,在通风管的一端装有自动温控风门;在路基中心布有lO m深的地温监测孔,路基顶面为观测零点,在通风管以下2m范围内探点间距为O.25m,其余测温探头间隔o.5m在试验场中,通风管管自动温控通风路基试验场通风管管内测温自控通风管管内测。
难以在原多年冻土上限附近的土体形成更大的地温梯度,自然也不会产生更大的放热热流但是,在自控通风路基中,在暖季,由于自控系统对通风管内对流换热的限制作用,避免了更多热量的向下传递,以及土体较快的升温这样在冷季,该部分土体的温度更易得到降低,更易在原多年冻土上限附近形成更大的地温梯度,导致放热热流的快速增大这是该种路基结构下,原多年冻土上限附近放热热流很大的原因其次,正是由于自控通风路基下原多年冻土上限附近地温的相对快速降温,在暖季,在上部土体的升温过程中,该部分土体不可避免地会与上部土体产生一定的温差,由此导致计算结果中吸热热流的出现将图7的热流计算结果对时间积分可得到流经3.O~3.5m深度冻土层一年的热流量计算公式为Q一胁式中,Q的单位为kJ/m2;q的单位为kJ/(hm2)(换算公式1w/m2=3.6kJ/(hm2));￡的单位为h,计路基温度场随时间变化过程见图82003年6月29日起始时刻两者的地温场在不同深度的温度基本保持一致,因此,两者具有较强的可比性由温度剖面对比可见,自控路基和通风路基工程措施均可以有效降低温度场,2002年通风路基实施后,多年冻土上限已高于原天然地表,路基中心温度呈现逐渐降低的趋势,同时自控路基对应的冻土降温更为明显由图8可见,每年的6月至lo月,O℃一1℃温度等值线包络区域自控通风路基略小于通风路基;冷季地表以下不同深度相同时刻的地温,自控路基均较通风路基要低;季节融化深度自控通风路基也略小于通风路基这表明环境升温对自控路基的热扰动相对较小。
免责声明：本网站所刊载信息，不代表本站观点。所转载内容之原创性、真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考并自行核实。
