为了解决目前多年冻土区路基调控措施普遍存在的适用性和局限性问题,应对全球气候变暖以及多年冻土区高速公路的建设要求,对目前普遍采用的6种路基调控措施进行了系统评价,在此基础上通过机理上优势互补、设计指标的优化提出了4种新型路基结构,在实体工程中进行了应用,并进行了地温监测与分析。结果表明:宽幅通风路基能有效降低路基高度,在暖季起到隔热作用,在冷季也可实现对流通风;块石-通风管路基由于通风管下部采用透壁结构大大增强了其与块石中空气对流换热效率,热棒-XPS板路基综合了各单一措施的调控优势,全年都可发挥出积极作用,2种复合路基调控效果均十分显著,能有效应对路基加宽后的吸热问题;空心块护坡路基既能对路基坡面起到良好的降温效果,还可对坡面起到很好的保护作用,能有效防治高路基阴阳坡效应;无序堆放结构由于内部存在较大空隙,调控效果要优于顺序摆放结构。
为了解决多年冻土区由于路基加宽而产生的热效应问题,采用数值模拟方法,通过分析融化深度、融化速率以及融化盘形态随路基宽度的变化规律,对宽幅路基热效应特征进行了系统阐述,基于对传统单一工程措施的综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了2种工程防治对策,并对13.5m幅宽实体工程的地温观测数据进行了分析。结果表明:块石-通风管路基活动层范围内地温有明显下降,降幅为0.1℃0.4℃;热棒-XPS板路基在路面下2～5m范围内,观测断面地温明显低于对比断面,最大相差约0.8℃,2种复合工程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,目前已在共和至玉树高速公路建设中进行了推广应用。