针对中国多年冻土区路基工程广泛面临的地基冻土退化和本体热害问题,基于新能源制冷技术,提出一种新的多年冻土保护方法,并设计与制作两款路基专用制冷装置。结果表明:现有多年冻土保护措施局限于调节自然温差传热过程,具有季节匹配性差和冷却效率低的不足。制冷技术可在暖季将热量由低温冻土传递向高温大气环境,实现对冻土热量收支状态的实时严格控制。压缩式和吸附式制冷方法具有一体化、小型化、高效化等有利于路基应用的优势,多年冻土区丰富的太阳能和风能可解决路基制冷驱动来源的分散供应问题。所提出的压缩式制冷管和吸附式制冷管在暖季的制冷温度分别达到-15和-3℃。

针对中国多年冻土区广泛面临的冻土退化和路基热稳定性问题,基于压缩式制冷技术,提出一种新型多年冻土保护装置。首先,分析压缩式制冷技术面向多年冻土区路基工程的适用性。然后,设计与制作一款路基专用制冷装置—自动化压缩式制冷管,包括制冷单元和自动化控制单元。制冷单元为压缩机、节流器、蒸发器和冷凝器顺次连接而成的闭合循环回路,自动化控制单元为基于位式控制原理的微电脑控制器。装置制冷性能试验表明,制冷温度在正温环境中也一直保持在0℃以下,且可以自动地维持在-5,-10和-15℃等恒定范围内,制冷系数随着制冷温度的升高而增大。压缩式制冷管具有季节匹配性好和自动化程度高的技术优势,可以为多年冻土区路基工程提供一种有效的冻土退化防治方法。

针对中国多年冻土区广泛面临的冻土退化和路基热稳定性问题,基于压缩式制冷技术,提出一种新型多年冻土保护装置。首先,分析压缩式制冷技术面向多年冻土区路基工程的适用性。然后,设计与制作一款路基专用制冷装置—自动化压缩式制冷管,包括制冷单元和自动化控制单元。制冷单元为压缩机、节流器、蒸发器和冷凝器顺次连接而成的闭合循环回路,自动化控制单元为基于位式控制原理的微电脑控制器。装置制冷性能试验表明,制冷温度在正温环境中也一直保持在0℃以下,且可以自动地维持在-5,-10和-15℃等恒定范围内,制冷系数随着制冷温度的升高而增大。压缩式制冷管具有季节匹配性好和自动化程度高的技术优势,可以为多年冻土区路基工程提供一种有效的冻土退化防治方法。

螺旋锚基础作为一种原状土基础,具有施工快捷、机械化程度高、环境影响小等特点,适用于我国青藏高原冻土区。该冻土区输电塔螺旋锚基础适宜采用螺旋锚倾斜布置形式,承台采用钢筋混凝土预制或钢制的结构,这种型式结构简单、受力清晰,可有效发挥螺旋锚承载特性及其承载优势。输电杆基础螺旋锚适宜采用竖直或小角度倾斜的布置形式,同时承台具备水平承载和抵抗倾覆弯矩作用的能力,基础按最不利状态进行设计,采取涂覆防腐蚀涂层、预留腐蚀裕量等防腐设计措施。在青藏高原输电线路工程中具有较好的应用前景。

我国多年冻土和冬季冻土面积占国土面积的75%,其中冻结深度大于0.5m的地区约占全国总面积的一半。北方季节冻土区大多干旱缺水,修建跨流域调水工程是必然选择。我国已建和在建的跨流域调水工程绝大多数采用明渠输水方式,输水渠道是跨流域调水工程的重要组成部分,合理选择渠道衬砌型式,确保输水明渠边坡稳定,既是工程建设期决定投资的重要因素,更是制约工程建成后运行安全、工程维修养护费用的关键因素。首次将渠基划分为主冻胀区和副冻胀区,从季节冻土区明渠衬砌的工程实践方面探讨了构建季节冻土区柔性护坡的衬砌体系。