多年冻土区管道监测预警系统是集管道应力变化、土壤温度变化的信息采集、传输、管理、分析、预报预警、发布于一体的云服务平台,通过多年冻土区管道监测预警系统的建立,能够及时、量化地掌握管道周边冻土灾害的发展状况和管道在冻土灾害作用下的力学变化,增强多年冻土区管道风险的控制能力,为多年冻土区管道维修提供科学依据,保证管道安全运行。

本文通过介绍冻土区冻土的产生原因以及土地冻胀情况,说明土体冻胀对油田设备管道基础的影响,同时重点介绍冻土区油田设备管道基础设计的注意事项以及防冻措施,为冻土区油田设备管道基础的施工提供参考建议。

本文结合非动力型脱气器与动力型脱气器的优点,研制出一种适用于低流量、低流速等小型钻探工程的飞溅离心式钻井泥浆脱气设备,并组建一套陆域天然气水合物钻井气体的快速监测系统。此套系统中,钻井泥浆在脱气筒内自动采集气体并将气体样本通过导管引入实验室,通过阀切换、多柱分离、双检测器的气相色谱分析系统,可同时检测CH_4、C2H_6、C2H4、C3H8、C3H6、n-C4H10、i-C4H10、n-C5H12、i-C5H12、O2、N2、CO2、CO等多种气体。其中,烃类气体的方法检出限为0.10～1.00μL/L,非烃气体的检出限为100μL...

目前关于冻土的强度已有学者采用不同试验方法进行了相关研究,而在分析人工冻土墙实际受力状态,尤其是抗折强度方面需要进一步完善。该文设计并研制了人工冻土抗折试验设备,该设备满足抗折试验规范的要求,且能减小试件与加载装置接触不良引起的误差。利用该设备进行了不同土性的人工冻土抗折试验,研究了土性、冷冻温度、含水量等参数对人工冻土强度的影响规律,可为工程设计、施工提供参考。

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。

冻土工程实践的发展和需求不断给冻土工程提出新的问题。冻土离心模拟技术是专门针对冻土工程的物理模拟技术,即在已有的土工离心机的基础上实现了温度场与应力场的耦合,并可在较短的时间内完成对大跨度时间下冻土工程实际问题的模拟。近30年来,随着热交换装置不断革新、相似准则不断完善以及试验方法不断创新,使得冻土离心模拟技术在世界范围内发展迅速,为冻土工程问题的研究开辟了新的途径。本文介绍了试验装置的发展过程,综述了已开展的主要试验及研究成果,在此基础上展望了冻土离心模拟技术未来的发展方向。冻土离心模拟技术在冻土工程领域中将拥有广阔的应用前景。

在分析传统冻土器结构缺陷的基础上,通过一系列改进试验,以一种新的试验设备和采样方法获取冻土深度资料,与外界实际观测到的土壤冻结情况有较好的响应。对比分析传统冻土采样资料,结果表明:不同深度冻土资料的分布,新、旧两种方法所获取的数据表现出很大的差异性。传统冻土器结构、采样方法表现出显著的缺陷和不足:响应差,漏采样严重;新方法所获取的冻土深度数据与最低温度及低温下的风速、时温累积等表现出较好的相关。本文阐述的试验方法和结果为改进传统冻土仪器提供了一定的技术依据。

天然气水合物是一种清洁的潜在资源,漠河冻土地区为天然气水合物的形成提供了有力的条件。根据当地的地质条件和水合物勘探开发的技术要求,确定相应的钻孔结构和钻进技术参数,合理选择了钻探设备。钻进过程中运用低温泥浆、泥浆冷却技术、大直径绳索取心钻进工艺,快速获得岩心,从而减少水合物的分解,为以后该地区天然气水合物的勘探提供了经验。阐述了漠河冻土地区天然气水合物钻探施工中的钻进关键技术。

高海拔和高寒区环境下,机械设备输出功率下降,使用性能降低。本文提出高原条件下大功率内燃机的功率保持技术,高原多年冻土区隧道钻爆法施工设备造型配套原则,以及设备安全和使用管理技术等,经受青藏铁路工程建设的检验,供类似工程应用与参考。