多年冻土区路基温度分布和变化规律是寒区道路工程设计、建设及冻害治理的重要内容。本文以青藏高原某处典型公路路段为研究对象,分别运用第一类边界条件和第二、三类边界条件叠加组合对含相变的冻土路基温度场进行了数值计算,并分析了路基温度场的变化规律以及不同路面类型对路基温度场的影响。计算分析结果表明:多年冻土区路基温度场的特点表现为单向融化和双向冻结;受全球变暖的影响,路基自建成之日起,运营30年,路基内部平均温度提升1.3℃左右,天然地表以下3m模型计算范围内的的土体平均温度提升0.9℃左右;在年均气温温度-5.2℃,运营10年,天然地表、水泥路面、沥青路面下最大融化深度分别为1.7、1.8、2.5m,而且水泥路面可有效的降低路面温度,降低对下伏多年冻土的影响,增加路基的稳定性。

多年冻土区路基温度分布和变化规律是寒区道路工程设计、建设及冻害治理的重要内容。本文以青藏高原某处典型公路路段为研究对象,分别运用第一类边界条件和第二、三类边界条件叠加组合对含相变的冻土路基温度场进行了数值计算,并分析了路基温度场的变化规律以及不同路面类型对路基温度场的影响。计算分析结果表明:多年冻土区路基温度场的特点表现为单向融化和双向冻结;受全球变暖的影响,路基自建成之日起,运营30年,路基内部平均温度提升1.3℃左右,天然地表以下3m模型计算范围内的的土体平均温度提升0.9℃左右;在年均气温温度-5.2℃,运营10年,天然地表、水泥路面、沥青路面下最大融化深度分别为1.7、1.8、2.5m,而且水泥路面可有效的降低路面温度,降低对下伏多年冻土的影响,增加路基的稳定性。

多年冻土区路基温度分布和变化规律是寒区道路工程设计、建设及冻害治理的重要内容。本文以青藏高原某处典型公路路段为研究对象,分别运用第一类边界条件和第二、三类边界条件叠加组合对含相变的冻土路基温度场进行了数值计算,并分析了路基温度场的变化规律以及不同路面类型对路基温度场的影响。计算分析结果表明:多年冻土区路基温度场的特点表现为单向融化和双向冻结;受全球变暖的影响,路基自建成之日起,运营30年,路基内部平均温度提升1.3℃左右,天然地表以下3m模型计算范围内的的土体平均温度提升0.9℃左右;在年均气温温度-5.2℃,运营10年,天然地表、水泥路面、沥青路面下最大融化深度分别为1.7、1.8、2.5m,而且水泥路面可有效的降低路面温度,降低对下伏多年冻土的影响,增加路基的稳定性。

采用焓模型, 建立含相变的冻土路基温度场, 综合考虑气温、太阳辐射、风速风向、坡面蒸发等气象因素, 将诸多气象因素归结为第二、三类边界条件的叠加组合, 对不同气温地区的沥青路面及水泥路面路基温度场进行了有限元计算. 结果表明: 路面类型对冻土路基温度场有着重要影响, 水泥路面的采用可有效地降低路面温度, 延缓冻土上限下降速率, 从而可以有效保护基底多年冻土; 从对基底冻土上限影响的角度来看, 路面类型、外部气温与路基高度三者间存在一定的动态等效关系.