对高速公路两种半路堑路况进行Fluent数值模拟，分析风向夹角对半路堑积雪浓度的影响，得到半路堑积雪分布规律，为高速公路选线设计提供理论参考。结果表明：随风向夹角增大，背风半路堑积雪浓度整体为增加趋势，风向夹角为90°时积雪浓度最高，达到79.18 kg/m3,形成严重的风积雪灾害；迎风半路堑整体浓度浮动趋势在5 kg/m3以内，且积雪浓度在20 kg/m3以下，不足以形成风积雪灾害。在风吹雪灾害频发地区进行高速公路选线设计时，应减小公路与主风向之间夹角，减少风吹雪灾害的发生。

季节性冻土的冻融变化是隧道产生冻害的主要原因,隧道温度场分布规律研究是季节性冻土区隧道冻害研究的技术基础。以运营的准池铁路杀虎口隧道为工程背景,通过隧道温度的自动监测,研究了隧道洞内外环境温度随时间的变化规律及洞内温度沿隧道纵向的分布规律。研究结果表明:隧道洞内气温受洞口气温影响显著;冬季洞内气温呈洞口低、中间高分布,夏季呈洞口高、中间低分布;冬季洞内气温0℃位置受外界气温、风向风速及列车运行影响波动较大。

研究路基及周围土体温度的分布规律是分析季节性冻土地区路基稳定性的重要基础,结合哈齐客专DK221+150断面3 a的现场监测数据,分析了天然地表及路基不同位置的地温分布规律;建立温度场的仿真模型,研究温度沿深度方向的变化规律;利用实测数据验证模型,分析保温护道高度对路基温度场的影响。现场监测和模拟计算结果表明:护道对路基的边坡下部和坡脚处影响较大,能够有效减小冻深,但对路基中心的温度场影响不大。

研究路基及周边地区土体地温的分布规律是季节性冻土地区高速铁路路基的稳定性分析的重要基础。结合哈大(哈尔滨——大连)高速铁路双城地区3 a的现场监测数据和气温资料,分析坡脚、天然位置及路基不同位置的地温分布规律。在此过程中,利用地温振幅、平均地温等结果,建立相应的地温估算公式,为确定数学模型的基本边界条件提供依据。建立非稳态相变温度场的数学模型,研究路基地温随时间的变化特点和沿深度的分布规律,并预测地温场的变化趋势。现场监测和模拟计算结果表明:地温分布规律主要与土体构成、土体热扩散能力、气候和位置等因素有关。季节性冻土地区高速铁路路基最终形成较为稳定的季节冻结层,相对稳定的地温和不对称的地温场。路基阴阳坡地温场的不对称,可能导致路基横向差异变形和纵向的不均匀变形,进而影响路基的稳定性。

为获取加载过程中结构-冻土界面温度场的时空分布规律,采用红外热辐射成像技术对模型桩-冻土界面上红外辐射温度场的产生、发展及其演变过程进行了试验研究。结果表明:模型桩在加载直至滑移过程中,桩-冻土界面处存在红外辐射温升现象;桩-冻土界面发生滑移前,红外热图上低温区域在密度和范围上均逐渐减小,距离冻土试样表面不同深度D处温升幅度△T和影响宽度W随时间而逐渐增加,但相同时刻△T和W随深度D的增加而减小;桩-冻土界面发生滑移后,红外热图上的高温区成带状分布,并趋于贯通,最大温升幅度△Tmax和温升影响的最大宽度Wmax随深度D的增加呈线性减小规律。研究结果可为红外热辐射成像技术应用于冻土地区结构-冻土界面温度场测试提供参考。

冻土的存在 ,不仅会对建于该区的建筑物造成危害 ,而且还可能引起塌滑、泥 (石 )流、地面融陷等不良地质现象。本文从分析影响冻土发育的因素入手 ,分析了调水区的冻土类型和分布规律 ,以及冻土的构造及工程地质特征 ,最后简单地预测了冻土的演化趋势