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日前，Nature China发表了中国科学院寒区旱区环境与工程研究所程国栋院士、赖远明研究员、孙志忠和姜凡等研究人员第一次利用数值模拟、室内实验和青藏铁路现场实验阐明的块石层降温机理的研究成果。研究人员把块石层对多年冻土的降温效果比作热半导体，并且建议块石层可以作为应对全球升温、增强路堤稳定性的一种强化措施。研究人员发现，对青藏铁路来说，块石路基是优选方案。

高温冻土及全球变暖是青藏高原铁路修筑面临的最大挑战。以中国科学院院士程国栋为学术带头人的项目组，以冻土工程国家重点实验室为研究平台，在海拔4700米的青藏铁路北麓河试验段进行了青藏铁路全部试验工程措施，如块石路基、碎石护坡路基、遮阳板、热棒和保温材料的综合使用试验，以及通风管路基、保温材料、合理路基高度等工程试验。这些试验研究成果为青藏铁路建设、运营、维护提供了重要的技术支撑，夯实了多年冻土区筑路技术的基础。研究人员通过数值模拟和实验比较发现，块石路基是优选方案。冬季，块石层上部温度较低、下伏冻土温度较高，块石层内空气在上浮力作用下产生对流，不断冷却下伏冻土；夏季，空气温度较高，多年冻土温度较低，块石层底部空气密度较大，不易产生对流。因为块石之间的接触面积较小，因此块石的热传导有限，这样，多年冻土在一年内散热大于吸热。研究人员对青藏铁路普通路堤和块石路堤的温度场进行了监测，发现3年后，块石路堤下多年冻土上限上升至路堤填土里面，尽管季节变化但冻土融化较少，提高了路堤的热稳定性。研究人员认为，块石层施工方法施工方便、成本低、环境友好，将作为冻土区施工的重要措施之一。