在深季節(jié)凍上區(qū)，涵洞的存在使其基礎(chǔ)的凍結(jié)深度大于人然場地凍結(jié)深度，前者約為后者的2倍，工程中一般將鋪設(shè)隔熱層作為解決方法。木文通過等效厚度換算法比較現(xiàn)階段3種常用隔熱材料的優(yōu)缺點(diǎn);以哈大高速鐵路上的試驗(yàn)涵洞為原型，運(yùn)用有限元分析方法，對深季節(jié)凍上區(qū)涵底有隔熱層涵洞的溫度場進(jìn)行數(shù)值模擬;為檢驗(yàn)隔熱層效果，改變隔熱層鋪設(shè)的位置、方式和厚度，分別進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，了解各因素對涵底凍深的影響，得到適合涵洞基礎(chǔ)的zui佳隔熱層鋪設(shè)方案。結(jié)果表明:泡沫混凝上是涵底隔熱層的理想材料，針對試驗(yàn)涵洞，應(yīng)在基礎(chǔ)zui上端鋪設(shè)厚度38 cm,比基礎(chǔ)寬10 cm的泡沫混凝上作為隔熱層，這樣可以減少涵底zui大凍結(jié)深度，滿足寒區(qū)工程需要。

　　聚氨酯噴涂發(fā)泡機(jī)隔熱層在路基、隧道上的研究都很多，但在涵洞上的應(yīng)用研究較少。哈爾濱一大連高速鐵路(簡稱“哈大鐵”)是我國在嚴(yán)寒地區(qū)設(shè)計(jì)、建造的第一條鐵路客運(yùn)專線，該線處于中I季節(jié)凍土區(qū)，本文基于哈大高鐵上典型涵洞的己有監(jiān)測數(shù)據(jù)口〕，提出在涵底增設(shè)隔熱層結(jié)構(gòu)。采用等效厚度換算法，對現(xiàn)階段zui常用的3種隔熱材料進(jìn)行比較，以典型涵洞為原型，以熱學(xué)理論為基礎(chǔ)，建立季節(jié)凍土區(qū)涵洞的溫度場計(jì)算模型，在該模型基礎(chǔ)上，通過改變隔熱層鋪設(shè)的位置、力一式和厚度檢驗(yàn)不同條件下隔熱層的效果，以了解適合涵底基礎(chǔ)隔熱層的zui佳鋪設(shè)力一案，對今后深季節(jié)凍土區(qū)涵洞工程的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)具有指導(dǎo)意義。

　　1試驗(yàn)涵洞概況及監(jiān)測數(shù)據(jù)

　　哈大高鐵試驗(yàn)涵洞設(shè)計(jì)里程DK673 } 820，位于吉林省中西部公主嶺市西北郊范家屯附近的深季節(jié)凍土區(qū)，海拔204 m，屬于溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，其特點(diǎn)為:溫度、雨量、光照等季節(jié)性變化明顯，春季十旱多大風(fēng)，回暖迅速;夏季熱且多雨;秋季溫暖晴朗;冬季寒冷。年平均氣溫5. 6℃，地下水埋深1 ^- 4 m，對混凝土不具有侵蝕性，試驗(yàn)涵洞下地層由上至下依次為孰質(zhì)黃土、粗砂和泥巖夾砂巖。氣象資料及現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，天然場地zui大凍結(jié)深度為1. 56 m。圖1為試驗(yàn)涵洞的實(shí)體模型，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制涵下基礎(chǔ)中的溫度時程曲線，