高温冻土区片石层路基稳定性的数值分析

2017-10-21刘新龙邓小娟冯文慧

山西建筑 2017年26期

关键词：模型

刘新龙邓小娟冯文慧

(西安工业大学建筑工程学院，陕西西安 710021)

高温冻土区片石层路基稳定性的数值分析

刘新龙邓小娟冯文慧

(西安工业大学建筑工程学院，陕西西安 710021)

为了研究片石层路基结构的冷却效果，在假定气候以百年升温3.4 ℃的速度在变暖、有典型的阴阳坡效应、夏季竣工的条件下，采用有限元热实单元方法，进行了数值仿真。结果表明，片石层路基温度场前10年冷却效果明显，第10年～第40年冷却效果变缓，第40年后温度场趋于稳定，路基沉降趋于稳定值17.1 cm，工后沉降满足规范要求，可见该路基形式有较好的保护冻土，延迟退化的功效。

冻土，铁路路基，温度场，沉降量，仿真

0 引言

我国冻土区分布复杂且较为广阔[1]，仅青藏铁路的格尔木至拉萨段就穿行多年冻土地段550 km，且有960 km路段位于海拔4 000 m以上，冻土温度只有约-1 ℃～-2 ℃，冻土十分脆弱，保护冻土技术难度较大；为此采用了如通风管路基、抛石护坡路基、片石层路基、旱桥穿越等保护冻土技术结构形式，从2006年7月1日正式通车运营至今，除有少部分未采取冷却措施的路段出现路基下沉和开裂，总体运营较为平稳。但是包括青藏铁路在内的冻土工程面临的问题是极其复杂的，俄罗斯西伯利亚铁路已运行100多年，但铁路的稳定仍然存在问题；随着“西部大开发”及“一带一路”战略的实施，对这种特殊冻土进行深入持续的关注和研究是十分必要的[2]。