杨韬 郭颖 张程程 单炜

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

随着全球气候变暖，多年冻土地区的平均地温升高，位于多年冻土南界及高海拔多年冻土外缘的不连续多年冻土分布区，普遍出现了退化现象[1-5]。温度的改变，使冰在冻土中的存在形式发生了变化，高温冻土中的未冻水含量的增加，使冻土由脆性逐渐向塑性转变[6-7]。因此，由于年平均地温的升高，冻土的稳定性变差，热敏感性提高，其上的建筑物及植被受到下部土体条件变化的影响也更为明显[8-9]。

研究人员最早结合太沙基(K. Terzaghi)一维固结理论，采用以0 ℃的温度界限为求解域边界的移动边界方法，求解冻土的一维融沉固结问题，但是在求解二维及三维融化固结问题时适用性较差[10]，Sykes et al.[11]通过结合三维固结理论及引入相变潜热作为温度场热源等方法，对其进行了改进。其后，Yao et al.[12]考虑到温度场参数在混合相变区是一个随温度变化的变量，并结合大应变理论，建立了三维大应变固结模型。Na et al.[13]应用有限应变下的广义硬化准则，结合线性运动平衡、物质平衡、能量平衡建立了水热力三项耦合模型，用以分析相变和传热作用下弹塑性响应和临界状态的演化过程。目前，对于冻土融化固结的研究，大部分采用的是以温度场求得的某一温度值为界限，温度场与流固耦合非同步的求解方式，只有少数研究考虑了冻土区变形的水热力三场同求解域求解[13]。

本研究依据传统的比奥(Biot)固结理论，以未冻水为耦合点，结合非稳态的对流传热方程，通过引入高温冻土应力-温度耦合损伤模型，建立水热力三个物理场同求解域的耦合模型，依据该模型分析高温冻土融化固结过程。……