下优势：

（1）、能够依靠自身的截面型式全部或部分消除切向冻胀力；

（2）、对于必须依靠深埋才能抵抗上拔力和冻胀力的基础而言，锥柱基础能够减少基坑开挖量和混凝土方量。

图3.6.2 混凝土锥柱基础示意图

3.6.3润滑剂

采用憎水性材料，如重油、沥青加5％的废机油，工业凡士林、机油，化学表面活性剂等涂敷在基础侧面，厚度一般为2~5mm，可以大大降低冻土冻胀力。

3.6.4地基土换填

用非冻胀性或弱冻胀性土换填。换填料主要是砂砾石，但必须保证砂砾石中粉粘粒（粒径小于0.074mm）含量小于12~15％；且使砂砾石中的水分在冻结期间能排出去。换填深度为最大冻结深度的80％。一般可在塔基侧换填0.3~0.5m左右。

3.6.5排水、隔水措施

避免在基础侧、底部积水。通常采用地表排水沟、挡水埝或基底设排水管，将地表水或地下水排走。

3.6.6热棒

低温热棒技术是一种广泛用于土木工程中的无需外加动力的冷冻技术。热棒是利用热虹吸原理，把地基热量传入大气中，保持地基冷却、冻结状态一种主动降温方式。它利用液汽两相的转换对流循环来实现热量传输，是无源冷却系统中热量传输效率最高的装臵。目前应用在冻土技术上的低温热棒，管子的上部装有散热片，叫冷凝段。管子的下部埋入多年冻土中，叫蒸发段。

在寒冷季节，由于空气温度低于多年冻土温度，热棒中的液体工质吸收多年冻土中的热量，蒸发成汽体。蒸汽在压差的驱动下，沿热棒中心通道向上流动至热棒上部（冷凝段），遇到外界较冷空气相接触的管壁放出汽化潜热，冷凝成液体，液体工质薄膜在重力作用下，沿管壁流回蒸发段再蒸发，如此循环把地基多年冻土中的热量源源不断地传输到大气中。由于热棒特有的传热机理，热量只能从下向上传热，而不能从上往下传递，在温暖季节，空气温度高于多年冻土温度，液体工质蒸发的蒸汽到热棒上部后，由于管壁温度较高，蒸汽不能冷凝，达到汽液相平衡后，液体停止蒸发，热棒停止工作，这样大气中的热量就不会通过热棒传到多年冻土中。

低温热棒就是一种低温热虹吸管。与普通热管所不同的是，低温热棒内没有吸液芯，冷凝液从冷凝段返回到蒸发段不是靠吸液芯所产生的毛细力，而是靠冷凝液自身的重力，因此低温热棒的工作具有一定的方向性，蒸发段必须臵于冷凝段的下方，这样才能使冷凝液靠自身重力得以返回到蒸发段。

图3.6.6-1 热棒加固冻土基础工作原理图

热虹吸的冷冻作用可有效地防止多年冻土融化，降低多年冻土地基的温度，提高多年冻土地基的稳定性，保证建筑物地基在运行期可长期处于设计温度状态。

图3.6.6-2 施工后的热棒

根据青藏高原冻土区情况和环境条件，结合低温热棒的工作原理，本工程热

棒主要用于高温高含冰量的多年冻土区。

通过对青藏铁路冻土区典型地段清水河高温冻土区及风火山、北麓河低温冻土区，采用不同布设间距的热棒后路基温度场数值模拟计算和现场测试分析得出，埋设热棒与不埋设热棒的路基温度场进行对比，从天然上限的抬升和地基土体内“冷核”的形成，证实了埋设热棒冷却地基的明显效果，热棒有效影响范围大于3m。保守起见，取热棒影响半径2m，埋设间距取4m是安全可靠的。

热棒布臵的方式及数量与岩土类型、冻土含冰量、基础型式、基础根开有关系。一般来说，高温高含冰量的冻土、采用大开挖的基础型式、基础根开较大的塔位热棒使用数量更多，反之热棒布臵相对较少，对一些基岩较浅、地质较好的塔位可以少用或不用。热棒的布臵尽量采取靠近基础的布臵方式。基础埋深小于7m时，热棒埋深为7m。基础埋深大于7m时，热棒埋深为9m。施工根据设计提供的施工方案进行施工。

方案A：内臵方案。当基础立柱足够宽，采用热棒内臵于基础立柱中的方案。根据基础根开和地质条件可采用一棒一基础方式（A-1）或两棒一基础方式（A-2），如图3.6.6-3所示。

图3.6.6-3 热棒内臵布臵图

方案B：外贴方案。当基础立柱宽度不能满足内臵方案时，采用热棒外贴于基础立柱边的方案。根据基础根开和地质条件可采用一棒一基础方式（B-1）或两棒一基础方式（B-2），如2.6.6-4图所示。