胡田飞，刘建坤，常 键，郝中华

(1.石家庄铁道大学 土木工程学院，河北 石家庄 050043；2.中山大学 土木工程学院，广东 广州 510275；3.北京交通大学 土木建筑工程学院，北京 100044)

对于多年冻土区路基工程，人工填筑和工后运营等行为会引起冻土赋存环境和边界条件的改变，导致地基冻土温度升高和上限下降的退化现象，进而引起上部路基附加变形和承载力下降等病害[1-2]。因此，控制冻土退化和维护路基热稳定性是多年冻土区路基工程的关键问题之一。

多年冻土与大气的换热过程分为：①在暖季，当气温高于地温时，由大气向冻土传热；②在冷季，当气温低于地温时，由冻土向大气传热。由于路基作为凸起构筑物对传热的影响，过程①传热量一般大于过程②，这是多年冻土退化的主要诱因。那么，减小过程①和增大过程②的传热量是应对多年冻土退化的热学途径。在青藏高原多年冻土区路基工程建设历史上，一直采用保护多年冻土的设计原则。青藏铁路建设之前，主要采用增大路堤高度和保温隔层的“消极保温”措施，即减小过程①传热量。青藏铁路建设时，进一步发展了多种“积极降温”的主动冷却措施，包括块石结构、通风管、热管等，通过增大冻土冷储量来抵消暖季热侵蚀，即增大过程②传热量[3-5]。上述措施有效保护了冻土稳定性，但是长期监测表明其效果主要体现在减缓作用，冻土退化没有得到根本控制[6-7]。原因在于，根据热力学第二定律，在没有能量补偿的条件下，热量只能由高温介质传递向低温介质[8-9]。……