气候变暖条件下青藏铁路新型路基结构温度场特征非线性分析

由于铁路道碴层和碎块石铺层可以看成是多孔介质,根据多孔介质流体动力学理论,针对青藏铁路的气温和地质条件对路堤高度均为5.0m的传统道碴路基和两种新型路基结构(水平抛石路基和U形抛石路基)的温度场在全球气温变化的背景下进行了分析和比较。结果表明:在年平均气温为-4.0℃,未来50年气温上升2.6℃的情况下,传统道碴路基将会引起其下伏多年冻土的严重退化;水平抛石路基能够抵消气候变暖和铁路修建所带来的负面影响,但其下部冻土温度仍处于较高状态;而U形抛石路基则可以有效降低其下部土体的温度,确保路基的稳定。因此,在全球变暖的大趋势下,推荐该种U形抛石路基作为青藏铁路高温冻土区的路基结构,以便采用优化路基结构最大限度地利用“天然冷源”来确保冻土区的铁路安全。