寒区客运专线隧道口边坡温度场特征分析

以哈尔滨地区的利民隧道进口处边坡工程为背景，考虑寒区边坡土体在土体冻结、相变状态、融化这3个过程的温度变化，运用ANSYS APDL有限元软件对处于不同时期的边坡进行三维有限元数值模拟，并与现场实测数据进行对比分析。结果表明：在初始阶段，坡面处温度最高，底部温度最低，且温度由边坡顶部和底部向内部传递；外界气温仅对边坡表层一定深度范围内的土体有影响，且随着深度增加，这种影响逐渐减弱；边坡经历长期冻结后，最大冻深可达1.06 m;在整个冻结期内，冻融过渡带的位置随着气温的降低而沿坡面法向方向逐渐下降。进入融化期后，边坡土体的融化深度不断增大，且上层土体温度变化比较剧烈，其温度梯度更大。