基于附面层理论,引入焓值建立伴有相变的二维非稳态温度场数值模型,分别对水泥混凝土和沥青两种路面下路基温度场的变化规律进行分析。研究结果表明,水泥混凝土路面下路基温度场明显低于沥青路面,不同深度处路基的温度场变化存在一定的滞后性,随深度的增加路基内温度场比路基基底以下的温度场变化幅度大;路表温度明显低于路基的内部温度,并在路基内部形成融土核;水泥混凝土路面融化深度小于沥青路面,融化速率趋于平稳,因此,在多年冻土区采用水泥混凝土路面比较有利。
我国高纬度多年冻土区主要为岛状多年冻土,主要分布在我国东北的大小兴安岭地区,其中根河作为中国冷极,具有明显的代表特性。通过对根河区内几条主要电力线路的调研发现,电力杆塔基础存在冻拔、融沉、倾斜以及冻裂等严重的冻害问题。针对以上问题进行分析,结果表明,其冻害产生的关键是由高含水率、高有机质含量粉黏土、泥炭土和腐殖质土在较大变温模式和水分补给下的复杂冻融特性与杆塔发生相互作用所导致。并针对冻害问题提出合理的冻害防治措施,对解决以根河为代表的我国高纬度多年冻土区电力杆塔基础冻害问题具有重要的意义。