多年凍土地區(qū)路面類型對路基溫度場的影響.pdf

1、隨著公路運輸業(yè)的發(fā)展，在多年凍土地區(qū)修筑高等級公路己成為公路建設(shè)發(fā)展的必然趨勢。公路等級的提高，使得路面類型由較低等級的砂礫路面逐漸向較高等級的瀝青路面和水泥路面轉(zhuǎn)變，但由于不同路面類型下路基的熱穩(wěn)定性狀況不同，這就使得研究不同路面類型下路基熱穩(wěn)定性狀況成為了一個新的研究課題。本文通過對G214線實測地溫資料的分析和對不同路面類型下路基溫度場的數(shù)值模擬，結(jié)果表明路面類型對多年凍土地區(qū)路基下伏多年凍土的熱穩(wěn)定性有很大的影響：路面類型在很大

2、程度上影響著路基下多年凍土土體溫度的變化，而路基下多年凍土溫度的變化和熱穩(wěn)定性在很大程度上又反過來影響和控制著其上路基路面的穩(wěn)定和病害的發(fā)生發(fā)展。
　　 本文綜合考慮氣溫、路基高度及路基寬度等多種條件及工程特點等因素的影響，采用有限元軟件GEO-SLOPE對瀝青路面和水泥路面下路基溫度場進行了有限元數(shù)值模擬。對比分析和預(yù)測了相同條件下瀝青路面和水泥路面下路基最大融化深度隨公路運營時間的差異及在路基運營多年后不同季節(jié)的路基溫度場差

3、異，所得主要結(jié)論如下：
　　 1.水泥路面對路基下淺層地溫的影響明顯小于相鄰修筑的瀝青路面，且兩者的差異存在著很強的季節(jié)差異性，夏季兩者的差異明顯比冬季大。
　　 2.實測資料和數(shù)值模擬都表明水泥路面下最大融化深度要明顯比瀝青路面小，且最大融化深度隨路基運營時間的增加加深的速率也明顯低于瀝青路面，發(fā)生最大融化深度的時間也晚于瀝青路面。
　　 3.在高溫多年凍土地區(qū)，隨著路基運營時間的增加，部分路基基底逐漸形成融化

4、核，且融化核逐年呈增大趨勢?？傮w上來說瀝青路面形成的時間要明顯早于水泥路面，且隨著路基高度的增加，兩種路面形成融化核的時間均有所提前。
　　 4.兩種路面下最大融化深度的差異(即路面類型對路基最大融化深度的影響)并不完全隨路基高度和公路運營時間的變化而單調(diào)變化，其變化規(guī)律在很大程度上由路基寬度決定。且在對由路面類型引起的路基最大融化深度的差異上，路基高度和路基寬度在某種程度上存在著一定的動態(tài)等效性(由路基寬度引起的差異在一定程度