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青藏鐵路多年凍土區(qū)電力桿塔熱樁基礎的降溫效果分析

摘要:在熱棒外圍澆筑混凝土形成的熱樁基礎在凍土區(qū)電力桿塔中常被應用。熱棒的工作功率隨著大氣溫度、蒸發(fā)段土體溫度的變化而變化?;趦鐾羵鳠釋W相關知識,結(jié)合青藏鐵路望昆~不凍泉段電力桿塔基礎的現(xiàn)場地溫測試試驗,建立熱樁基礎的三維有限元模型??紤]全球氣候變暖、凍土相變、混凝土水化放熱、熱棒功率變化等因素,運用迭代的方法進行熱棒功率和樁周土體溫度計算。計算結(jié)果表明:計算結(jié)果與實測結(jié)果吻合程度較高,能較好的模擬現(xiàn)場情況。熱棒的功率呈非連續(xù)波浪式變化,受混凝土入模溫度及水化放熱的影響,初始階段功率達到最大160.6 W,第2年的平均功率比第1年低7.0 W。熱樁基礎能夠有效增加基礎冷儲量,最大降低樁側(cè)土體地溫2.1~3.0℃,年平均地溫降低0.8~1.5℃,能縮短樁周土體回凍時間約34%,第30 a可提高凍土上限49 cm。

關鍵詞:
  • 多年凍土  
  • 熱樁基礎  
  • 熱棒功率  
  • 降溫效果  
作者:
周亞龍; 王旭; 郭春香; 蔣代軍; 胡淵
單位:
蘭州交通大學土木工程學院; 甘肅蘭州730070
刊名:
冰川凍土

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期刊名稱:冰川凍土

冰川凍土雜志緊跟學術前沿,緊貼讀者,國內(nèi)刊號為:62-1072/P。堅持指導性與實用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于1979年,雜志在全國同類期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。