通过对俄罗斯西伯利亚铁路和贝阿铁路冻土工程的现场考察以及多次中俄冻土技术交流,对多年冻土工程技术的认识进一步深化。根据俄罗斯多年冻土铁路工程建设情况,阐述贝阿铁路多年冻土工程的主要设计原则和工程措施,分析其多年冻土路基病害状况和主要成因,介绍针对多年冻土病害整治开展的各项研究试验,并对气候变化条件下青藏铁路需要研究和探索的问题提出建议。
依据倾斜成组埋于地基中的热虹吸管,建立了多年冻土储罐地基热虹吸系统的计算模型和热流程图,通过试算初步确定了热虹吸管的直径、冷凝段翅片面积和间距。计算结果显示,寒季热虹吸系统可使融土全部回冻,同时还可降低多年冻土温度,且当蒸发段长度超过20 m后,热虹吸制冷量将不再显著增长。研究表明,多年冻土地区储罐地基热虹吸系统可满足储罐安全运行的地基承载力和变形要求。若在热虹吸系统上布置正交方格网状的均温热虹吸,可使罐底地基土温度均匀,在环墙底部增设隔热板则可减小夏季罐底融化深度。
由Tommot到Niznhy Bestyakh铁路建设和运行的主要难题是横贯高含冰量冻土区域。自2007年以来,监测研究已经由麦尔尼科夫冻土研究所在该铁路试验段进行。其中一个监测计划的主要目标是评估不同设计的堤防地面热状况。观测巷道中使用高、低和零堤防热管及保温绝缘材料。实地研究表明,每年高路堤的散热效果要小于低路堤。阴影边坡下方的土壤趋于低温,而更多的边坡下方的多年冻土上限是由于地表水的增温效应降低所导致。冬季冻土路堤材料导致其冻胀,其上升的速度使其形成更高的堤防。夏季,零堤的位置处于切除活跃层会导致常年解冻区域的发展,有着较厚的填充和更深层次季节性融化。热虹吸和绝缘材料使得上坡护堤和下坡护堤产生轻微冷却效果。悬雪棚并未证明可以有效地降低地面温度。建议采取额外措施,以降低地面温度,减少巷道的季节性融化。