多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩是一种新型桩型，研究其竖向承载特性，对其推广应用具有重要价值。基于室内模型试验验证数值方法，并通过数值模拟，研究其承载力组成模式并与广泛使用的普通钻孔灌注桩比较，最后提出多年冻土区钻孔灌注螺纹桩单桩承载力估算办法。研究表明：多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩90%承载力来源于桩侧混凝土与冻土机械咬合作用，多年冻土的抗剪强度决定桩基承载力，季节活动层对其承载力影响很小，桩体承载力全年稳定。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩桩侧螺纹与土体咬合，通过轴力计算的等效摩阻力远大于常规灌注桩与冻土间的冻结力。多年冻土地区钻孔灌注螺纹桩达到极限承载力后桩侧塑性区连通，桩周土体剪切破坏，使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
为研究高寒地区后张预应力混凝土箱梁的纵向裂缝成因及损伤机理,采用钻孔法检测结构内部损伤特征,并利用Abaqus有限元软件分析孔道冻胀过程中的混凝土损伤行为。结果表明:低温环境下预应力孔道内水泥浆水化反应不充分、泌水受冻结冰膨胀是梁体混凝土沿纵向开裂的主要原因。冻胀过程中,孔道边缘混凝土率先受损,随后腹板内、外表面同时沿纵向开裂,底板顶面最晚出现纵向裂缝。基于纵向裂缝成因,提出采用排水注胶法,可有效地修复受损梁体。
为确定适用于义海木里露天煤矿地区的冻土爆破参数,采用现场实验的方法,研究了钻孔设备的选择、炮孔防护方法、起爆器材和炸药的爆炸性能以及爆破参数之间的关系等。结果表明:钻孔设备宜选用阿特拉斯D9钻机或更先进的钻机;利用PVC管做防护器材,炮孔利用率提高20%以上;导爆管应提前泄压才能在高原环境下使用;采用药壶爆破实验评估炸药爆炸性能,结果显示乳化炸药的作功能力强于铵油炸药。得出适用于义海木里煤矿地区的冻土爆破参数:孔径为80～120mm,孔深不大于6m,孔距和排距的组合取（4～5）m×（2.5～3.5）m,炸药单耗为0.28～0.3kg/m3,底盘抵抗线不宜超过2.8m,采用斜线起爆网路。
土爆破具有一定特殊性,其一直是困扰施工的一个技术难题,一般的挖掘技术和钻孔机械很难满足其需求。本文结合冻土爆破的施工实践,对冻土爆破钻孔机械的选用原则进行了阐述,期为冻土爆破提供一些钻孔机械选用的参考。
由于冻土爆破具有一定特殊性,其一直是困扰施工的一个技术难题,一般的挖掘技术和钻孔机械很难满足其需求。本文结合冻土爆破的施工实践,对冻土爆破钻孔机械的选用原则进行了阐述,以期为冻土爆破提供一些钻孔机械选用的参考。
在介绍了国内外冻土区天然气水合物勘探开发现状的基础上,针对我国青南冻土区水合物的勘探要求,设计了水合物勘探孔TK-2孔的钻孔结构,合理配置了钻探设备,采用了大直径绳索取心钻进工艺+泥浆制冷技术。同时,分析了冻土覆盖层融化扩孔和钻杆内壁结泥皮现象,并采取了相应的解决措施。野外试验结果表明,钻进台月效率达到702.07 m,全孔平均岩心采取率为93.5%,且在孔深229～234 m处岩心有冒泡助燃现象,验证了TK-2孔配套的钻进工艺是切实可行的。
针对高原冻土地区冻土层施工的安全施工和稳定使用问题,通过对钻孔机械的研究以及不用气候条件下爆破器材选择方法的探讨,归纳了冻土区爆破施工原则,并结合工程实例进行了分析,保证冻土区道路的安全施工和稳定使用,为冻土地区施工提供了参考。
当前随着公路桥梁施工的快速发展,往往对工程的工期都要求较为严格,而且在我国北方地区冬季较为寒冷,许多时候为了赶工期,往往处在土还没有完全化冻就开始进行施工。这样就需要充分的考虑到冻土区对于施工的影响。在进行桥梁施工时,需要应用钻孔桩施工技术来进行施工,这样就需要采取适当的防冻胀原理,从而避免因冻胀而对桥梁在使用过程中所造成的损害。现分析冻土区钻孔灌注桩施工的设计原则,并进一步对季节性冻土区钻孔灌注桩施工的工艺和方法进行了阐述。
木里煤田属高寒缺氧地区,冻土(岩)层在钻进中遇热融解、融化,从而使孔内出现大范围的坍塌,造成卡钻、埋钻事故频发,给钻探施工及岩煤心采取带来很大的困难。从钻孔结构设计、钻具选择、低温冲洗液配置等方面进行深入研究,总结出来了一套适用于木里煤田永久冻土地层的钻探技术。应用表明,该项技术将钻月效率从2004年的224m,提高到2006年的424.5m,效果显著。
