气候变暖下青藏高原冻土路基地温场演化规律研究

摘要

冻土物理力学特性与温度密切相关,气候变暖背景下冻土路基地温场的分布和演化规律不仅会影响到路基的静力稳定性,还会影响到其在地震、车辆等动力荷载作用下的响应特征与稳定性.为此,基于现场实测路基坡面温度,系统开展气候变暖背景下青藏高原典型(东西、南北、45°)走向条件下冻土路基地温场分布及演化规律的模拟研究.结果表明,阴阳坡侧浅层土体冻结指数差异较融化指数差异更为显著,东西走向下阴坡冻结指数约为阳坡的2倍,而融化指数约为阳坡的0.83.阴阳坡侧路基本体及活动层季节冻融过程存在明显不同步,东西走向条件下阴坡冻结期(融化期)可较阳坡侧长(短)约1个月.路基修筑后,阴坡一侧路基下部人为上限均有一定的抬升,而阳坡仅南北走向有抬升.此后,在气候变暖及沥青路面吸热效应下,路基人为上限不断下降,最大速率可达20 cm/a,且逐步出现融化夹层,其中阳坡融化夹层厚度普遍大于阴坡,差值最大可达2.5 m.路基本体季节冻融过程的不同步、人为上限埋深及冻土地温分布的不对称性应在未来青藏高原冻土路基静力、动力稳定性设计和研究中予以考虑.