多年冻土区风积沙与块石混合层对降雨的水热响应分析

韩风雷，喻文兵，陈 琳，胡 达

(1.重庆交通大学 省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室，重庆 400074；2.重庆交通大学 土木工程学院，重庆 400074；3.中国科学院西北生态环境资源研究院 冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 730000

块石路基作为解决冻土融沉的关键技术，在青藏铁路工程得到广泛运用[1-2]。但风积沙填堵块石层后，其换热方式由强迫对流变为自然对流，从而影响青藏铁路块石路基降温性能，对冻土的长期热稳定性不利。针对风积沙环境下青藏铁路冻土块石路基的研究，主要从理论计算、室内模型试验和现场监测开展了传热机理和降温效果的分析。赖远明等[3]通过室内试验在试验路基边坡铺设防水土工膜并设置填充细砂的厚碎石层，模拟大气环境下块石路基风积沙填堵的情况，结果表明封闭块碎石在一定厚度条件下仍具有良好的降温作用，表现为可变等效导热系数的特性。吴青柏等[4]通过对青藏铁路现场工程开放和封闭边界块石路基下部冻土温度的监测，发现块石对路堤下部土体的降温作用开放边界远比封闭条件效果好，但块石路基在被风积沙或积雪填堵后，降温性能大大减弱。陈琳等[5]考虑气候升温条件下，通过数值模拟研究了青藏铁路风积沙填充块碎石层和沙层覆盖块石路基后降温效果变化特征。以上文献主要针对风积沙环境下块石路基长期热稳定性，而对降雨作用引起的块石路基下部冻土水热变化的研究较为匮乏[6-7]。……