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第四零七章 高原凍土解決辦法 (第2/2頁)

一直以來,如何在凍土沼澤上修建鐵路,才是鐵路科研人員最為關注的事情,在這方面的研究,長達半個多世紀。

為何將凍土分成三種,又使用三種不同的解決辦法,主要原因,還是考慮到預算投資等事情。

區分完三種凍土之後,林小勇繼續道:“對於解決凍土的辦法,設計院給出的答案是:盡量不擾動原有地層,透過某種辦法,讓凍土的溫度,保持在一個範圍內。讓凍土不會因為溫度的變化,而出現隆起和下沉情況,如此一來,保證線路的穩定性,確保行車安全。”

說白了,就是控制凍土的溫度,一旦凍土的溫度控制在某個很小的範圍內,不會受外界氣溫的影響,就不會有下沉和隆起情況出現。

這種辦法,就是以‘冷卻路基’為手段的積極的保護凍土原則。

可如何達到這個目的,才是關鍵所在。

像青藏公路等工程的建設,也存在凍土區域,前期施工地段,卻不是這樣考慮的。

當時修建青藏公路的時候,遇到凍土區段,常用的辦法都是增加熱阻力為手段,來保護凍土原則。

這種辦法,就是採取不開挖,多填路基的原則,可當溫度變化較大時,凍結和融化厚度不一致時,依然會出現下沉劇烈等情況,最終導致路面破壞嚴重。

“對於第一種輕微凍土,設計院給出的辦法叫片石砌冷路基,也叫拋石路基,拋石路基又分為兩種,一種叫拋石護坡路基,另外一種叫拋石氣冷路基。”林小勇介紹道。

其實在提出這種拋石路基之前,科研工作者們先做了另外一個試驗,還有另外一種辦法,也能解決高原凍土問題。

這種辦法,叫著通風管路基。

通風管路基,顧名思義,就是在路基下面,並排著埋設一根根混凝土管,就像我們見過的,從路下面埋設一根水管一樣,只是通風管路基,是埋設一大排的管道。

冬天的時候,空氣有較大密度,在自重和風的作用下産生對流,帶走管內的溫度,並不斷的將周圍土體的熱量帶走,降低基底地溫,達到保護凍土的目的。

說白了,就是到了冬天的時候,冷空氣從管子裡穿過,帶走管子裡和周圍土壤的溫度,凍土的溫度便不會因為在上面鋪設了路基,而導致熱量傳輸不出去的情況出現。

但是,通風管路基有一定的侷限性,它受管徑、風向、管內積雪、積沙等因素影響。

比如管徑不夠大,夏季的時候,管內的溫度對流時沒法將熱量帶出去,對凍土就會産生影響。

還有風向,高原上,風的方向不可能正好和你的路基通風管一致,風正好可以從通風管穿過,一旦風沒法從通風管透過,裡面的熱量便帶不走,對凍土也有影響。

另外,管內積雪、積沙就更加不用說,空氣對流不通,熱量就沒法帶出去。

除此之外,還有另外一個最為關鍵的原因,通風管路基,造價太高,如果天路線都使用這種形態的路基,天路線的預算,搞不好要多好幾成。

因為通風管路基的侷限性,讓鐵路科研工作者們沉思,是否有其他辦法,來代替通風管呢?

經過長時間的研究,鐵路方面的領軍人物,在一次偶然的機會,發現了一個奇怪的現象。

他們發現,在堆積石頭的地面,這塊土地周圍的溫度,普遍較低,於是便對石頭,展開了研究。

經過研究發現,石頭堆積在一起,在沒有其他雜物的情況下,具有二極體熱傳導作用。

也就是說,堆積在一起的石頭,可以産生空氣的對流,從而帶走土壤中的溫度,降低土壤的溫度。

“拋石護坡路基,就是在路基斜坡上,增設拋石層;拋石氣冷路基,就是在路基墊層之上,設定一定厚度和孔隙度的拋石層。由於拋石層的孔隙性大,空氣可以在裡面自由的流通。當夏季表面受熱後,熱空氣上升,拋石中氣體處於熱傳導狀態,帶走熱量,且仍能維持較低溫度,防止熱量往下傳播。”林小勇道。

在舒城看來,拋石路基,目的就是一個,夏天,透過空氣對流,帶走土壤中是溫度,同時,拋石還能遮擋陽光,阻止溫度傳入凍土層,讓凍土保持一個相對穩定的狀態,不至於融化下沉。

冬天,冷空氣可以透過拋石下滲,拋石中的拋石依舊處於熱對流狀態,較多的冷空氣傳入地基,凍土更加板結,穩定路基。

這種‘冷卻路基’的辦法,也是天路線,使用的最為廣泛的一種辦法,加上這種路基的造價並不是很高,利於推廣應用。

唯一需要注意的是,對拋石的粒徑大小的選擇,有一定的規定,還有就是拋石之間,不能有雜物,以防影響空氣對流效果。

當林小勇介紹完第一種高原凍土解決辦法,便開始為大家介紹第二種解決辦法。

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