桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一，降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程，并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明：温控桩壁的制冷温度可降至负温以下，运行3、 10和30 d的制冷半径分别达到0.65、 1.24和1.5 m以上；通过理论分析与数值反演估算温控桩的有效制冷功率约180 W,制冷因数为0.9。模拟结果表明：制冷时长越大，桩壁温度振幅越大，稳定温度越低；制冷时长6、 9和12 h/d所对应的桩壁温度分别可降至-2.39、-3.48和-4.45℃; 10 a后的影响半径分别超出6.68、 8.34和9.46 m;温控桩服役10 a后停止运行，桩周冻土仍可以在2～4 a内处于低温稳定状态。
桩基是多年冻土区最为常见的基础形式之一，降低桩基工程热扰动和提高桩基长期稳定性是冻土工程研究的重点。该文将太阳能制冷技术引入多年冻土区桩基工程，并开展主动冷却桩基现场试验与数值模拟研究。试验结果表明：温控桩壁的制冷温度可降至负温以下，运行3、 10和30 d的制冷半径分别达到0.65、 1.24和1.5 m以上；通过理论分析与数值反演估算温控桩的有效制冷功率约180 W,制冷因数为0.9。模拟结果表明：制冷时长越大，桩壁温度振幅越大，稳定温度越低；制冷时长6、 9和12 h/d所对应的桩壁温度分别可降至-2.39、-3.48和-4.45℃; 10 a后的影响半径分别超出6.68、 8.34和9.46 m;温控桩服役10 a后停止运行，桩周冻土仍可以在2～4 a内处于低温稳定状态。
多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点,普通重力式热管作为主动防护技术之一,在青藏铁路、青藏公路的路基病害防治中起到了重要作用。本文基于多年冻土区现场试验,对研发的新型直埋式制冷装置与普通重力式热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:直埋式制冷装置可以弥补普通重力式热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土。在活动层中,直埋式制冷装置比普通重力式热管的侧壁月均地温在寒季和暖季分别低0.68℃、0.19℃;在多年冻土层中在暖季低0.23℃。分别在暖季和寒季,直埋式制冷装置的积温是普通重力式热管积温的1.3倍和1.2倍。直埋式制冷装置比普通重力式热管对活动层的制冷效果更优。
多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点,普通重力式热管作为主动防护技术之一,在青藏铁路、青藏公路的路基病害防治中起到了重要作用。本文基于多年冻土区现场试验,对研发的新型直埋式制冷装置与普通重力式热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:直埋式制冷装置可以弥补普通重力式热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土。在活动层中,直埋式制冷装置比普通重力式热管的侧壁月均地温在寒季和暖季分别低0.68℃、0.19℃;在多年冻土层中在暖季低0.23℃。分别在暖季和寒季,直埋式制冷装置的积温是普通重力式热管积温的1.3倍和1.2倍。直埋式制冷装置比普通重力式热管对活动层的制冷效果更优。
多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土;(2)分别在寒季和暖季,机械式制冷热管比普通热管的侧壁温度在活动层中低2. 77～0. 39℃、1. 22～0. 13℃,在多年冻土层2. 0～6. 0 m深度范围中低3. 24～0. 52℃、0. 55～0. 12℃,机械式制冷热管年均温度比普通热管年均温度在活动层和多年冻土层中均低0. 74℃;(3)分别在暖季和寒季,机械式制冷热管的积温是普通热管积温的1. 4倍～2. 1倍、1. 4倍～1. 8倍,机械式制冷热管的年积温是普通热管年积温的1. 9倍。研究成果可为新型机械式制冷热管技术在多年冻土热稳定维护中的应用提供理论依据。
多年冻土区路基防护技术是冻土科研人员长期研究的重点。基于多年冻土区现场试验,对研发的新型机械式制冷热管与普通热管的制冷效果进行对比分析。结果表明:(1)机械式制冷热管可以弥补普通热管在暖季不能工作的缺陷,能在暖季和寒季同时带走活动层中的热量,增加冷储量,有效保护多年冻土;(2)分别在寒季和暖季,机械式制冷热管比普通热管的侧壁温度在活动层中低2. 77～0. 39℃、1. 22～0. 13℃,在多年冻土层2. 0～6. 0 m深度范围中低3. 24～0. 52℃、0. 55～0. 12℃,机械式制冷热管年均温度比普通热管年均温度在活动层和多年冻土层中均低0. 74℃;(3)分别在暖季和寒季,机械式制冷热管的积温是普通热管积温的1. 4倍～2. 1倍、1. 4倍～1. 8倍,机械式制冷热管的年积温是普通热管年积温的1. 9倍。研究成果可为新型机械式制冷热管技术在多年冻土热稳定维护中的应用提供理论依据。