本文分析了青藏公路60多年来的历次改建及病害资料,以道路病害率为依据将青藏公路分为稳定区、基本稳定区、不稳定区和极不稳定区;选取了134 km典型病害路段,分析年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量与道路病害关系,确定各因素影响下道路的平均使用年限;研究热棒、片块石、保温板、通风管路基处治效果,以及各处治措施实施后引发的新工程病害,分析新生病害的时间效应,并介绍了弥散式通风路基、单向导热板路基和路基路面一体化散热结构等适用于大尺度冻土路基的新型稳定技术。研究结果表明:年平均地温、冻土上限退化速率、含冰量等因素与道路使用寿命均为负相关关系,在各类处治措施中,热棒、片块石、保温板、通风管加片块石对病害预防的有效率较高。
为分析多年冻土区高速公路宽幅路基热稳定性,量化评价路基尺度变化对冻土路基热收支状态的影响,提出了路基的尺度效应概念,以描述因路基尺度变化而引发的路基热收支状态的变化;应用数值仿真模拟手段,对比分析了不同路基尺度下冻土路基的热量传输过程。研究结果表明:随路基宽度和高度的变化,路基热收支状态变化明显;在高温冻土区,宽幅路基的基底吸热量增大20%以上,路基下冻土融化潜热增大2.2倍以上,表现出更大的融沉风险;在低温冻土区,虽然宽幅路基基底吸热量变化不大,但热融蚀敏感系数明显增大,其面临的融沉风险不可忽视;与实测数据相比,提出的计算模型合理且可行。
