受区域气候条件和外界环境条件的影响,青藏铁路多年冻土区典型路基结构热学稳定性(保护多年冻土效果)和工程稳定特点有其特殊性。结合多年冻土地区的气候环境条件,选取青藏铁路格尔木至拉萨段北麗河试验段典型的路基断面,对多年冻土区素土路基和块石路基结构在气候变化时的温度场以及机车荷载产生的动力场的耦合作用下的路基应力-应变场、沉降变形特征等进行了计算分析。最后对控制多年冻土地区路基变形的工程措施进行了评价。
针对季节冻土区冻融循环后路基强度分层的特点,将路基分为路基冻融层和路基未冻融层。以七自由度双轴重载汽车为例,基于D’Alembert原理,建立季节冻土区车辆-路面-路基体系耦合动力学数值模型,并以我国B级路面不平度为激励,采用Wilson-θ法对其动力系统方程进行求解。数值仿真结果表明,轮胎接地动力放大系数(DLC)前轴大于后轴,且路基冻融层刚度对其影响甚微;随着路基刚度由40MPa降至20MPa,路面振动平均位移峰值增加31%,路面振动平均加速度峰值增加5%。而且,所建立的车-路耦合模型为进一步研究季节冻土区车辆荷载作用下路基、路面动力响应奠定基础。