多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。
多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。
多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。
多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。
多年冻土区公路路基大多属高温冻土、极易受工程的影响产生融化下沉,多年冻土区宽幅公路聚热效应尤明显,路基宽度的增加会导致路基病害加重,路基稳定性问题已成为青藏道路工程建设亟待解决的关键问题。透壁式通风管-块石复合路基是一种主动降温措施。为研究其在宽幅公路的冷却效果及路基宽度的变化对路基降温效应的影响,基于块石层和通风管中空气的流速场和多孔介质传热的温度场的特征,采用两相物理场耦合关系,在考虑全球气候变暖以及路基两侧阴阳坡的条件下对宽幅公路透壁式通风管-块石复合路基的温度场进行数值模拟,分析路基施工后10年间的降温效应。研究结果表明:相较于素土路基,透壁式通风管-块石复合路基在路基下侧形成稳定冰核,对宽幅公路的冷却效果更为显著,宽度对路基的风速场和温度场影响明显。路基宽度增大,透壁式通风管风速减小,块石层风速增加,冰核面积及其下移深度增长速率变小,路基稳定时间加长,透壁式通风管-块石复合路基的降温效应逐渐减弱。当路基宽度大于32 m时,块石层风速增长速率明显放缓,低温区域面积增长速率及边缘深度下移增长速率下降,路基稳定时间延长,零温线上升高度减小。
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多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,高速公路宽幅沥青路面的吸热量较二级公路将显著增加,并在路基底部中心位置产生"聚热效应"。而传统的冻土工程措施都是针对低等级公路窄幅路基的需求提出的,不能满足高速公路宽幅路基热量调控的使用要求。文中基于沥青路面宽幅热效应的分析,对传统的单一工程措施进行了综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了两种复合工程措施,并对13.5m幅宽试验工程的地温观测数据进行了分析,研究表明两种复合措施都具有良好的地温调控效果,对宽幅沥青路面的热效应可起到防治作用,目前已在共玉高速公路建设中进行了推广应用。
多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,高速公路宽幅沥青路面的吸热量较二级公路将显著增加,并在路基底部中心位置产生"聚热效应"。而传统的冻土工程措施都是针对低等级公路窄幅路基的需求提出的,不能满足高速公路宽幅路基热量调控的使用要求。文中基于沥青路面宽幅热效应的分析,对传统的单一工程措施进行了综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了两种复合工程措施,并对13.5m幅宽试验工程的地温观测数据进行了分析,研究表明两种复合措施都具有良好的地温调控效果,对宽幅沥青路面的热效应可起到防治作用,目前已在共玉高速公路建设中进行了推广应用。
多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,高速公路宽幅沥青路面的吸热量较二级公路将显著增加,并在路基底部中心位置产生"聚热效应"。而传统的冻土工程措施都是针对低等级公路窄幅路基的需求提出的,不能满足高速公路宽幅路基热量调控的使用要求。文中基于沥青路面宽幅热效应的分析,对传统的单一工程措施进行了综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了两种复合工程措施,并对13.5m幅宽试验工程的地温观测数据进行了分析,研究表明两种复合措施都具有良好的地温调控效果,对宽幅沥青路面的热效应可起到防治作用,目前已在共玉高速公路建设中进行了推广应用。
多年冻土区沥青路面的吸热量与幅宽密切相关,高速公路宽幅沥青路面的吸热量较二级公路将显著增加,并在路基底部中心位置产生"聚热效应"。而传统的冻土工程措施都是针对低等级公路窄幅路基的需求提出的,不能满足高速公路宽幅路基热量调控的使用要求。文中基于沥青路面宽幅热效应的分析,对传统的单一工程措施进行了综合评价,根据各自的适应条件及作用机理提出了两种复合工程措施,并对13.5m幅宽试验工程的地温观测数据进行了分析,研究表明两种复合措施都具有良好的地温调控效果,对宽幅沥青路面的热效应可起到防治作用,目前已在共玉高速公路建设中进行了推广应用。