关键词：深季节冻土；涵洞；温度分布；模拟计算

基金项目：国家自然科学基金（41071045）；铁道部科技研究开发计划项目（Z2012-062）；冻土工程国家重点实验室自主立项课题（SKLFSE-ZY-15）

作者单位

汪江红兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室土木工程与力学学院，兰州 730000

牛永红中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室，兰州 730000

慕青松兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室土木工程与力学学院，兰州 730000

牛富俊中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室，兰州 730000

李蒙蒙兰州大学 西部灾害与环境力学教育部重点实验室土木工程与力学学院，兰州 730000

摘要

为分析深季节冻土区涵洞对路基及其下地基热状况的影响，建立了涵洞温度场计算模型，基于已有的试验涵洞监测数据，对比分析了所建模型的可靠性，再在该模型基础上，通过改变材料参数和模型尺寸，进行不同情况下的数值计算。结果表明：模拟季节冻土区涵洞温度场时，需要充分考虑热对流效果，忽略填土热对流效果是不合适的，考虑热对流效果的模型在定性和定量上均与现场监测情况一致；在季节性冻土区涵洞设计工作中，应该采取一些积极措施避免或减少对流传热对涵底冻深发展的影响；涵底最大冻结深度随着含水量呈三段式的变化规律：随其增大先减小，后减小速度变缓甚至冻深略有增加，最后又趋于减小；寒区涵洞内径的尺寸对涵底冻结深度方面的影响较大，而净高对涵底冻结深度方面的影响很小，可以不考虑。