利用热棒阵对多年冻土区桥墩进行主动热防护研究

作     者：孙田 郭宏新 周天宝 索华宁 董添春 张明国 SUN Tian;GUO Hongxin;ZHOU Tianbao;SUO Huaning;DONG Tianchun;ZHANG Mingguo

作者机构：江苏中圣高科技产业有限公司江苏南京210003 中国铁路青藏集团有限公司青海西宁810007 南京工业大学交通运输工程学院江苏南京211816 

基　　金：冻土工程国家重点实验室开放基金项目(SKLFSE202009) 江苏省资助招收博士后人员资助计划项目(2019Z016) 国家自然科学基金项目(52108324)资助 

出 版 物：《冰川冻土》 (Journal of Glaciology and Geocryology)

年 卷 期：2023年第45卷第5期

页      码：1555-1563页

摘      要：为解决青藏铁路沿线多年冻土区各大桥的桥梁桥墩沉降问题,以K1401特大桥桥墩为研究治理对象,设计出一种主动热防护的热棒阵治理方法。热棒阵设计思想是利用外侧热棒使土体冻结形成冰幕,保护和维持内侧热棒冻结区的稳定发展,降低桥墩桩基附近多年冻土温度,使桩基承载力增强,保护桥墩长期热稳定性。在典型桥墩周围内外侧平行布置热棒阵,热棒埋深依据初始冻土上下限决定,且埋设间距不超过2 m。开展了现场监测,用2个冻融循环周期的监测数据分析地温和沉降变形时空效应,研究热棒阵主动热防护方法的降温效能和治理效果。结果表明:桥墩外侧热棒水平方向3 m范围内降温明显,经过两个冬季后热棒周边3 m范围内平均降温幅度为1.1℃;竖直方向上随深度增加,降温幅度有所减小,冻土上限至埋深15 m范围内平均降幅超过0.4℃;整治前桥墩每年沉降量超过10 mm,布置热棒阵后年沉降量小于3 mm,热棒阵整治后沉降变形得到有效控制。本研究可为寒区同类桥梁桩基融沉病害整治提供借鉴。

主 题 词：多年冻土 桥墩 热棒阵 沉降 青藏铁路 

学科分类：081406[081406] 07[理学] 08[工学] 0705[理学-地理科学类] 070501[070501] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7522/j.issn.1000-0240.2023.0119

馆 藏 号：203124555...