工作机理：在寒冷季节冷空气由于具有较大密度，在自重和风的作用下将管中热空气挤出，不断将周围土体中热量带走，达到保护地基土冻结状态的目的。
通风管路基可用于路基高度大于2m的高温高含冰量多年冻土路段。
通风管通常采用钢筋砼预制管，内径宜大于路基高度的1/8，通常为0.3～0.4m；壁厚宜采用5～8cm；管径与长度比值应大于0.01。
通风管埋设深度根据当地主导风向与风速、地表径流、风沙及积雪等自然因素综合确定。埋深为3～5倍管径，布设在路床顶面以下距地表0.5～0.7m范围内，底部设置不小于30cm的中粗砂垫层，两端伸出路堤长度不少于30cm。
2.4 热棒路基
热棒是一种单向传热元件（无源制冷热虹吸管），当底部环境温度高于上部时，热棒底部（蒸发段）管内工质受热成气态上升，至受环境冷空气影响的上部（热棒冷凝段）后冷凝成液态，在重力作用下流回管底。在工质循环蒸发、冷凝过程中，将底部环境热量持续送往上部，不断降低底部环境温度，起到保护路基下冻土的作用。
热棒路基可用于极高温多年冻土区或冻土退化区，通常埋设在路基两侧；热棒还可用于因融化盘偏移而导致路基不均匀沉陷、纵向裂缝等病害的治理。
本项目热棒工质采用液氨，管壳采用碳钢及不锈钢两种，要确保其不少于30年的使用壽命。热棒埋设深度宜为多年冻土人为上限以下1.0～2.5m。布设间距宜为有效作用半径1.5～2.5倍；设置方式有单棒竖置、单棒斜置、双棒竖置和双棒斜置等，可参考以下原则：
（1）在不影响棒制冷效果的前提下宜斜置，宜斜置为75°。
（2）在极高温冻土区与冻土退化区宜埋置双向热棒，路基要确保适当填筑高度。
（3）在中高温冻土区，如人为冻土上限较高时宜双向热棒。
（4）因阴阳坡影响融化盘产生偏移时，在阳坡设置单向热棒。其结构见图1。
3 处理措施对地基变形的影响
本项目施工时各选择一段路基分别采用隔热层、片块石、通风管及热棒法进行冻土的处治。并对冻土路段进行持续的沉降观测，图2为典型路基断面中部沉降量变化曲线。
图中曲线表明，采用上述方法进行冻土处治的路基均在填筑后产生一定数值的沉降，是因填筑活动对冻土环境及冻土本身的热扰动及填土蓄热使部分冻土产融化，及本身压缩变形而产生沉降；入冬后，随着外界气温降低及填土蓄热消散，路基冻土上限升高，使路基产生冻胀变形，使得采用片块石、通风管及热棒法进行冻土处理的路基面标高有所抬升，春季后路基又开始沉降，至次年入冬以后沉降已趋于稳定，因经历两个冻融循环，路基的人为上限逐渐形成并基本稳定，可见采用上述方法进行冻土处理能达到使冻土长期稳定的目的。
采用隔热层进行冻土处治路段，因为隔热层阻止了热量传递，使填土蓄热的消散及环境温度影响冻土的速度大为减缓，故在第一个冻隔循环中，路基处于蓄热融化冻土及压缩变形为主导的过程，所以处于不断沉降的状态，但在第二冻融期时，路基冻土人为上限也已形成并基本稳定，同样起到长期保护路基稳定的目的。
4 结语
现场沉降监测及工程实践证明，本项目采用的隔热层、片块石、通风管及热棒法进行冻土处治取得了良好效果，降低了冻土温度，使路基冻土上限抬高，保证了富冰、饱冰冻土区路基工程的长期稳定。
参考文献
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