多年冻土地区路面结构出现大量早期损坏,究其原因,与多年冻土地区独特的工程特点有直接关系。多年冻土地区路基的融沉变形使沥青混凝土路面结构层产生附加应力,其与荷载应力的综合作用,直接导致路面结构的破坏。采用有限元法,并将融沉变形简化为二次曲线,建立沥青混凝土路面结构的横向计算模型。计算分析了路面材料与基层底面附加应力的变化关系,并得出附加应力的主要影响参数,为多年冻土地区路面的结构设计提供依据。
多年冻土是指冻结状态持续3年或3年以上的土层。多年冻土地区的表土层，有时夏季融化、冬季冻结，所以也属于季节性冻土多年冻土的路基几乎都有沉陷病害，均匀的沉降变形对路基和路面不会产生较大的影响，而不均匀的变形则会对路面使用造成危害。研究表明，不均匀融沉变形使路面结构内部产生较大的附加应力，同时在行车荷载的反复作用下，致使路面出现种种早期破坏。有时由于融沉变形引起的路面破坏甚至比行车荷载要大得多，而我国现行沥青混凝土路面设计规范不能囊括所有地区的特点，只考虑了行车荷载的作用。多年冻土地区的路面设计，有必要考虑路基不均匀融沉变形对沥青混凝土路面结构的影响。因此，路面设计不仅要考虑不均匀融沉变形对结构的影响，路面材料也应该针对多年冻土地区的工程特点进行设计。
为此，同济大学 王秉纲老师采用有限元法，对不同沥青混凝土路面结构在路基横向不均匀融沉变形下的结构横向附加应力进行计算，分析路面材料参数的影响，为附加应力计算方法研究提供依据。
