多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,高速公路宽幅沥青路面的吸热量较二级公路将显著增加,并在路基底部中心位置产生"聚热效应"。而传统的冻土工程措施都是针对低等级公路窄幅路基的需求提出的,不能满足高速公路宽幅路基热量调控的使用要求。文中基于沥青路面宽幅热效应的分析,对传统的单一工程措施进行了综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了两种复合工程措施,并对13.5m幅宽试验工程的地温观测数据进行了分析,研究表明两种复合措施都具有良好的地温调控效果,对宽幅沥青路面的热效应可起到防治作用,目前已在共玉高速公路建设中进行了推广应用。
利用有限差分法分析研究结果:在高温冻土地区,典型3 m高路基、保温板路基在50年后不能保证路基的热稳定性;铺设保温板加热棒的复合路基能够有效保证路基的热稳定性,建议采用。
热管-保温材料复合路基是青藏铁路中应用广泛的一种新型路基结构形式.通过数学模型分析,推导出应用于青藏铁路冻土路基中的热管的热流表达式,并用热焓法考虑冻土相变问题,对该路基结构形式及在无保温材料情况下施工20 a后的路基温度场进行数值模拟.数值模拟表明:保温材料能够有效地阻止热量从路基面向下传入地基中,使0℃等温线始终在保温板底层;该路基结构形式为青藏铁路多年冻土区路基的理想结构形式,有利于克服全球变暖的影响.
热管-保温板复合路基是青藏铁路应用广泛的一种新型路基结构形式。通过数学模型分析,推导出用于青藏铁路冻土路基热管的热流表达式,并用热焓法考虑冻土相变问题对该路基结构形式及无保温板情况施工后20年的路基温度场进行数值模拟。通过数值模拟可知:保温板能够有效地阻止热量由路基面向下传入地基中,使0℃等温线始终在保温板底层;复合路基多年冻土上限的位置要比无保温板时的高;该结构形式对路基中心、路肩和坡脚下的多年冻土上限抬升的综合效果更好;考虑施工条件后,复合路基在保温板铺设距离天然地面之上0.3～0.6 m对于路基稳定性最为有利;该路基结构形式为青藏铁路多年冻土区路基的理想结构形式,有利于克服全球变暖的影响。
