新型路基结构复合装置增强高原冻土路基热稳定性能研究

王明龙

（山西交科公路工程咨询监理有限公司，山西 太原 030032）

0 引言

青藏高原处于北纬25° ～40°，海拔超过4 000 m，空气稀薄，由于这样独特的地理环境影响，使其成为全世界仅次于撒哈拉大沙漠的第二高太阳辐射地区[1-2]。在夏季时，瞬时太阳辐射最高可达1 300 W/m2，高辐射会让青藏高原上的公路与铁路的路基热稳定性受到很大的挑战。由于海拔较高，海拔每升高100 m气温下降0.6℃，因此，青藏高原与上海市处于同一纬度，但年平均气温却降低了约25℃，这样的环境让青藏高原大多数路基处于多年冻土层上。多年冻土地表在修筑公路或铁路时，由于路基对太阳辐射吸收率较高，导致多年冻土退化，引起地基热扰动，进而降低路面稳定性[3-4]。为了减少路基结构的热扰动，路基通常修筑在冻土层上，冻土层作为填充层起到稳定路基的作用。因此，保持冻土层稳定，使其坚固耐用，减少路堤的热增益，从而保持自然地基下的冻土稳定性。可以利用的冷却方法包括：

a）用碎石块垫高路基表面。

b）在路基上埋设一系列通风管道。

c）增加路基表面的反射率。

d）在路堤上插入热虹吸管以排除地面热量。

e）在路基表面安装遮挡装置，使路基免受日晒。

f）以上多种方式的组合。

由于土壤获得热量的主要来源是太阳辐射，因此，减少太阳辐射对路基的辐射吸收是保持路基冻土层稳定的最有效方法[5-6]。与平原地区的路基不同，高原地区的路基需要遮阳装置，抵挡部分的太阳辐射，以减轻对冻土层的热扰动。……