为研究冻土地区埋地管道在融沉过程中的受力机理,利用人工冻融技术,开展了人工冻结饱和软黏土中埋地管道融沉模型试验,测试研究了融沉过程中土体温度场、水分场、位移场分布情况以及管道的力学特性。结果表明:在融沉过程中,土体的沉降主要由融化沉降和压缩沉降两部分组成;通过控制冷端温度可以有效的控制融沉速率,土体融化后,土中应力则主要集中于荷载区域下方土体,并且随着深度的增加荷载对土体的应力出现衰减;随着管道通热,冻土层的解冻,管身在油温作用下产生热膨胀现象,同时荷载对管身的作用也愈加明显,管身出现向下挠曲和圆截面椭圆化现象。结果对于冻土融化时管道的安全评估具有意义。

在冻土地区修建结构物,除了要满足非冻土区结构物所要满足的强度与变形条件外,还要考虑以冻土作为结构物地基时,其强度随温度和时间而变化的情况。所以采用什么样的防冻胀和融沉措施来保证冻土区结构物地基的稳定,是关系到冻土区工程建设成败的关键所在。冻土基地对结构物的影响主要有冻胀和融沉两种破坏形式,因此,冻土地基应从保持冻结和允许融化两种状态分别进行处理,以保证冻土区结构物的安全和正常使用。

针对冻土上限较深的岛状多年冻土地基稳定性问题,本文提出了一种用石灰桩预融处理岛状冻土地基的方法。根据生石灰水化反应放热的特点,提出用石灰桩处理高温岛状冻土地基的桩体材料配合比计算公式,并开展了石灰桩模型试验。结果表明,石灰桩能有效融化多年冻土并对融化后的地基土起到挤密加固作用。保证石灰桩预融效果的3个关键要素是:桩体含水率应控制在15%～19%;从拌和到分层夯填完成时间须控制在5 min以内;生石灰粒径宜控制在6 cm以内。

寒区工程建设现已成为一种趋势,但在建设工程中,特殊地质问题的解决与处理也成为亟待研究的方向。针对冻土这一特殊地质,对其工程特性分析,对比现有冻土地基处理的方法。发现现大量工程都是采用单一的设计原则去改善地基基础的状态。本文的研究成果可以为处理冻土这一特殊地质地基提供依据。

在高纬度冻土区修建基础工程,如何处理冻土地基使其满足承载力要求,是冻土工程施工技术的关键。为了研究石灰桩对冻土地基的预融和挤密效果,提出以破坏冻土为出发点的石灰桩放热预融方案。采用石灰桩预融冻土地基,通过群桩和单桩模型试验,测试桩周不同位置土的温度、含水率和密度的变化,确定石灰桩对冻土地基的预融和挤密影响半径。试验结果表明,所选用的桩体材料配合比,能够使桩间一定范围内冻土全部融化,提高桩间土的密度。

在青藏高原风火山多年冻土试验场,对太阳能制冷装置与热管制冷装置用于维护多年冻土地基热稳定的效果进行现场对比试验。结果表明:在同等试验条件下,太阳能制冷装置显现出了较强的工作性能和制冷效果;太阳能制冷装置能够以多年冻土区丰富的太阳光照为热源动力,使制冷装置不分季节全时段工作,特别是在暖季,能够有效阻止环境温度对多年冻土地基的热侵蚀;太阳能制冷装置的年均地温降低幅度比热管制冷装置的大0.57～0.96℃,制冷影响半径比热管制冷装置的大0.13～0.87m,实际制冷量为热管制冷装置制冷量的1.97倍。

在公路建设的过程中,对冻土性地基处理不当,将会导致地基冻胀或融沉,直接影响公路的后续建设以及投入使用后的正常运行。本文以冻土地基防治与处理为切入点,阐述了治理冻土地基的意义,并对冻土地基的防治与处理方法进行探究。

随着青藏高原的大力发展,工程的建设也是越来越多,我们必须解决冻土基础这一个难题。冻土地基存在的最大问题就是"冻胀"、"融沉",如何解决这两大难题就成为当今西部建设的研究主题。

寒冷地区季节性冻土地基对工程结构所产生的破坏是设计人员所不能忽视的,特别是门式刚架轻型房屋钢结构这类上部结构较轻的建筑。笔者以一车间为例,介绍季节性冻土地基中基础的稳定性验算。

冻土在我国新疆的水利工程施工中比较常见,对冻土地基处理的好坏将关系到整个工程的实施质量。文章结合新疆开都河小山口二级水电站工程实例,对水利工程中冻土地基的夯实施工方法及施工组织管理方法进行了具体探讨。