多年冻土区宽幅公路路基降温效果研究——一种L型热管-块碎石护坡复合路基

为维护多年冻土区宽幅高等级公路的热稳定性及保护下伏冻土,提出了一种L型热管–块碎石护坡保温板复合路基。为研究这种新型路基的降温效果,进行了室内模型试验,试验结果初步证明了这种路基的有效降温能力。为研究这种新型路基的长期效果,采用相关理论,结合室内模型试验的结果,依据青藏高原多年冻土区宽幅高等级公路的气温和地质条件,利用数值方法对有无L型热管的块碎石护坡保温板复合路基的温度特征进行了分析和比较。结果表明:在年平均气温为-4.0℃的青藏高原多年冻土区,考虑未来50 a气温上升2.6℃的条件下,新的复合路基能够从整体上有效降低路基下土体的温度,确保高温多年冻土区宽幅高等级公路路基的热稳定性。

多年冻土区机场跑道L型热管+保温板温控技术

针对多年冻土区机场跑道特点及飞行区的特殊要求,提出斜插L型热管+保温板温控技术方案。首先,对工业纯铝、Q235碳素钢及304不锈钢3种不同材质热管的降温效果进行了实验对比,实验结果表明:工业纯铝热管的降温效果最佳。其次,采用纯铝材质L型热管针对蒸发段坡角、热管弯折角、保温板厚度及保温板埋深对道基温控的影响程度进行了实验分析,实验结果表明:在10°~45°范围内,蒸发段坡角越大,降温效果越好,在梯度比定量指标下,蒸发段坡角取25°可同时满足降温效果和经济性最优化;热管弯折角对降温幅度影响较小,同一埋深下,温差范围在0.1℃~0.3℃,弯折角取120°;2 cm厚度保温板的土层回温率最大,3 cm和5 cm厚度保温板的土层回温率较为接近,8 cm厚度保温板土层回温率最小,综合考虑保温效果和经济性,取3 cm厚度的保温板;保温板距上覆碎石层10、20、30 cm不同埋深下,10 cm埋深的土层回温率较20 cm和30 cm埋深的土层回温率分别高0.02%~0.71%和0.65%~1.71%,20 cm埋深的土层回温率较30 cm埋深的土层回温率高0.62%~1.62%,30 cm埋深的保温效果相对最优。