附面層參數(shù)標(biāo)定及凍土路基水熱穩(wěn)定數(shù)值模擬方法初探.pdf

1、我國凍土主要分布于中北部地區(qū)及青藏高原地區(qū)。近年來，凍土區(qū)高速公路和鐵路的修建步伐很快，其中由于凍土易受溫度影響的工程特性，凍土區(qū)路基的凍脹融沉等病害問題非常突出。水熱耦合數(shù)值分析是預(yù)估和研究凍土路基穩(wěn)定性的重要手段。在寒區(qū)路基溫度場和水分場的長期模擬中，地表熱邊界常基于“附面層原理”確定，即假設(shè)一定深度（附面層厚度）的土體溫度函數(shù)等于大氣日平均溫度函數(shù)加上一個溫度增量，以該溫度函數(shù)作為地表熱邊界條件。目前，附面層厚度和溫度增量一般通過

2、實際觀測值回歸分析得到，缺乏相應(yīng)的理論研究和參數(shù)確定方法。另外凍土水熱耦合模擬是一個復(fù)雜的問題，尚沒有成熟公認(rèn)的模型。
　　本研究針對凍土路基上部熱邊界問題和水熱耦合模型開展研究，主要完成了以下內(nèi)容:(1)通過解析分析，提出了附面層厚度選取標(biāo)準(zhǔn)，通過理論分析建立附面層厚度的確定方法;通過數(shù)值模擬，分析了太陽輻射、路面結(jié)構(gòu)和環(huán)境等因素對附面層底部溫度增量的影響，建立了溫度增量的計算公式和設(shè)計圖表;(2)針對寒區(qū)典型道路結(jié)構(gòu)，給出了附