在多年岛状冻土区,公路的走向会使路基两侧坡面及其下伏土层的地温环境存在较大差异,从而导致路基结构发生不均匀热变形,继而引发纵向开裂、热融沉等严重的路基病害,直接威胁行车安全。掌握该类路基坡向性差异特征是提高公路设计质量,改善路基热稳定性的前提,因此,以实际工程为载体,采用有限元数值模拟方法,通过在路基两侧坡面施加差异性热流密度,对高纬高寒地区多年岛状冻土路基的坡向性热效应展开研究,研究结果表明:路基热稳定性会随着坡面热差异的增大而发生不均衡性变化,依据差异性热流密度条件下的路基位移场热响应情况,揭示了多年岛状冻土路基在不同状态下的坡向性热变形特征及可能诱发的路基病害。
多年岛状冻土区公路工程的主要问题是由于地温环境的变化,导致路基土体的热力学性质及路基内的"冰—水"相构发生改变,从而引起较大的竖向变形,直接威胁行车安全,掌握该类路基竖向位移的热响应规律是提高路基热稳定性的前提条件。因此,本文以实际工程为依托,采用有限元数值模拟方法,对其工后1a内的竖向热位移进行瞬态模拟分析,并与实测数据进行对比验证,提出了年周期内岛状冻土路基的竖向热位移发展过程可划分为:冻结阶段、恢复阶段和融沉阶段,并根据数值模拟结果,揭示了各阶段路基竖向热位移的变化特征。