高海拔冻土地区公路路基风流场特征研究

宋正民， 马 巍， 穆彦虎， 俞祁浩， 谢胜波，3， 刘永智

（1.兰州理工大学土木工程学院，甘肃 兰州 730050； 2.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； 3.中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室，甘肃 兰州 730000）

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在区域经济发展需求推动下，伴随国家高速公路网规划的逐步实施高寒冻土区高等级公路建设已是迫在眉睫［1-3］。冻土区公路工程建设是一项世界范围内的工程技术难题，多年冻土及脆弱冻土环境给工程的修筑、运营及维护带来了极大的挑战，尤其在气候变暖背景下［4-6］。在多年冻土区，路基工程的修筑将不可避免地打破原有的地-气能量平衡，引发活动层厚度增加、多年冻土温度升高等多年冻土退化过程，进而导致路基沉降及相关工程病害问题［7-14］。为此包括块石、通风管、热管等主动冷却降温措施在冻土路基工程中得以广泛应用，通过路基结构对流换热机制与过程的调控以降低或保持下伏多年冻土地温，进而达到保证路基长期稳定性的目的［15-16］。

目前，针对块石、通风管、热管等主动冷却措施在冻土路基工程中的应用，研究人员从冷却降温机制、影响因素及实体工程降温效果等方面利用包括室内模型试验、数值模拟及现场监测等手段开展了大量研究工作并取得重要成果［17-30］。然而，已有研究工作主要关注冷却降温结构内的对流换热过程及下伏多年冻土的热响应，对于路基周边风流场特征很少关注。……