多年冻土地区天然气资源丰富,资源勘探开发和天然气外输管道建设日益受到重视。温带地区传统、常规的天然气管道设计、施工、运维方法、技术在多年冻土区遇到很大的挑战。因此,以管道工程设计者的角度,总结多年冻土区天然气管道的设计、施工和项目风险管理3个大项14个子项关键技术,主要包括管土水、热、力耦合系列的管输气冷却技术和传热计算技术,材料、应力系列的管道断裂控制技术和基于应变的管道设计技术,公用配套系列的连续多年冻土接地技术、不连续冻土区阴极保护技术、冻土区站场基础、管道支撑设计技术和建筑物模块化和设备撬装化技术,施工系列的特殊施工装备、冰雪公路修建、低温焊接和焊缝100%检测技术,以及自然环境、社会人文和技术等风险管理技术。希望能够为北极、高山和高原多年冻土区天然气管道建设提供新思路。
青藏高原自然环境恶劣,铁路穿越多年冻土区长达550 km,为确保铁路建成后的运营安全,桥涵设计和施工必须采取特殊的处理措施。青藏铁路的桥涵应从结构、材料、工艺等方面,研究施工简便、耐久性好、维护量少的结构形式。提高结构耐久性的构想和途径主要从混凝土材料、桥涵结构,墩台结构形式,基础类型,合理的施工工艺等方面进行研究。根据青藏铁路多年冻土区特殊的地理位置及气候条件,研究采用青藏线耐久梁及免维护圆柱面(YZM)支座。桥梁基础采用钻孔灌注桩,旋挖钻(干法)成孔工艺;涵洞采用拼装式矩形涵,基坑采取爆破开挖,快速施工。常规的混凝土墩台、基础不能满足多年冻土区冻融循环的要求,研究采用“低温、早强耐久混凝土”,其抗冻融循环次数达300次。