首页 期刊 铁道科学与工程学报 川藏铁路季节性粗颗粒冻土边坡水热过程模拟 【正文】

川藏铁路季节性粗颗粒冻土边坡水热过程模拟

作者:梁树; 谢强; 赵文; 叶唐进; 蒋良文 西南交通大学地球科学与环境工程学院; 四川成都610031; 西藏大学工学院; 西藏拉萨850000; 中铁二院工程集团有限责任公司; 四川成都610032
川藏铁路   季节性冻土   季节性粗颗粒冻土   冻融深度   水热耦合  

摘要:以川藏铁路东段的季节性粗颗粒冻土边坡为研究对象,通过建立一个考虑积雪、渗流和年循环气温作用下的带相变的瞬态水热耦合的饱和-非饱和的多孔多相介质数值计算模型,结合野外实测,分析季节性粗颗粒冻土边坡的温度场、水分场的分布特征、冻结深度及其影响因素。研究结果表明:积雪消融入渗改变季节性粗颗粒冻土的水分场,地表可形成最大0.8m的暂态饱和区。水分场的动态变化提高了热传递速度,增强了冻结能力,边坡冻结深度增大60%,冻结速率增大30%,融化速率增大200%。地下水热对流作用抑制土体冻结,加速土体融化,其中坡脚地下水出露边坡的冻融深度为地下水深埋边坡的63%,冻结速率为79%,融化速率增大1倍。川藏铁路新都桥地区季节性粗颗粒冻土边坡的冻结深度为1.0m,最大可达到1.9m。边坡不同位置的冻结深度不同,在坡肩处最高,坡脚处最低;进入融化期后,因冻结深度小及地下水热流作用,坡脚处最先融化。

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