热棒是如何解决冻土难题
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发布时间：2022-04-22 06:15
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热心网友
时间：2023-06-29 03:22
热棒的英文写法是thermosyphon，准确的翻译叫热虹吸管。在青藏铁路工程中用于解决冻土问题的热棒是一种无芯的中空双层管，管的下端充填着液态氨。埋入地下的部分称为蒸发段，地上的部分称为冷凝段。在冬季，由于地温比气温高，蒸发段吸热后使得底部的液态氨蒸发上升，然后在顶端被冷却后从外层的内管壁流下来，如此循环往复，将土体中的热量带出，从而实现了土体的降温。而冻土的强度与温度密切相关，温度越低，越稳定，于是保证了路基的强度，保证了青藏铁路的长期运营。
需要说明的是：
一、青藏铁路用的热棒是无芯的，因此热棒只在地温高于气温的条件下（即冬季）起作用。当然，热棒是由金属制成的，在夏季也会比地面吸热更多，但这个负面作用很轻微。
二、尽管热棒起作用的只是在冬季，但冬季形成的较低地温有助于延缓其在夏季的融化，与没有措施的地段相比全年都会有较低的地温和较大的强度。
三、使用热棒的路段纵向裂缝较为多发，这是热棒最明显的副作用。
四、热棒的使用从根本上讲，只是改变了某处的辐射能量平衡，一般在3-5年后对冻土的降温作用就会达到一个平衡状态，不能将其视作是万能的措施。
热心网友
时间：2023-06-29 03:22
热棒内的液氨吸收地下的热量后汽化，由于汽化后密度降低，氨气上升至热棒内的顶部露出地面，利用散热器散热给空气后冷凝为液氨，又下降到底部，继续吸收地下的热量，如此循环，使地下的热量不断传到空气中。而由于氨只能在底部地下处于液态时吸热，而在顶部处于气态时放热，所以实现了热量从地下向地上的单向传递，而不会反向。这样就把地下冻土层的热量带走，可以防止冻土层融化导致的铁轨扭曲变形。
