多年凍土區(qū)寬幅路基溫度場規(guī)律研究.pdf

1、隨著公路事業(yè)的發(fā)展，高等級寬幅公路逐漸向青藏高原多年凍土區(qū)延伸。由于寬幅路基結(jié)構(gòu)總吸熱面積和總體積熱容的增加以及全球氣候變暖的影響，路基及基底多年凍土溫度升高，凍土人為上限下移，路基結(jié)構(gòu)易發(fā)生熱融沉降變形。青藏高原多年凍土對溫度敏感性大，EPS隔熱層路基、碎（塊）石路基和熱棒路基等工程措施在現(xiàn)有道路工程中的應(yīng)用效果較好，但是對于寬幅路基的處治效果還需要進(jìn)一步研究討論。本文以溫度場的數(shù)值模擬結(jié)果為基礎(chǔ)，對多年凍土區(qū)無工程措施的寬幅路基、隔

2、熱層寬幅路基以及隔熱層與換填碎石復(fù)合路基的溫度場分布特征進(jìn)行研究分析，主要包括以下幾個方面:
　　論文首先基于多年凍土區(qū)路基溫度場數(shù)值計(jì)算、模型參數(shù)以及邊界條件的相關(guān)理論，結(jié)合青藏高原地區(qū)氣候環(huán)境及多年凍土的特征，建立了路基溫度場數(shù)值計(jì)算的控制方程，確定了土體的熱物理參數(shù)以及邊界條件，給出了多年凍土區(qū)路基溫度場有限元數(shù)值模擬的理論基礎(chǔ)、材料參數(shù)及邊界條件。
　　其次，在對比了不同寬度和高度的普通路基溫度等值線圖、地溫沿深度隨

3、時間的變化曲線圖以及年最大融深隨時間的變化曲線圖的基礎(chǔ)之上，研究分析了路基的尺寸效應(yīng)對路基溫度場的影響規(guī)律，計(jì)算表明寬幅路基結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性差，且路基越高，穩(wěn)定性越好，并指出多年凍土區(qū)無工程措施的寬幅路基的合理填筑高度為4m-6m。
　　第三，論文基于溫度場的數(shù)值模擬結(jié)果，對隔熱層路基的工程應(yīng)用效果進(jìn)行了研究分析，計(jì)算結(jié)果表明隔熱層路基的熱穩(wěn)定性明顯提高，且隔熱層埋深越淺、厚度越大，溫度穩(wěn)定性越好，并根據(jù)保溫效果和行車要求指出隔熱層