为了评价多年冻土地区公路碎石路堤的自然对流降温效果,引入了通过碎石层与土层交界面的单位长度瞬态传热率和单位长度平均传热率两个参数,针对青藏公路的具体环境条件利用有限元数值方法进行了数值研究.结果表明:寒区碎石路堤降温效果可用单位长度瞬态传热率和单位长度平均传热率表征,单位长度瞬态传热率描述了碎石路堤自然对流降温效应的发生情况,而单位长度平均传热率描述了碎石路堤自然对流的降温能力.另外,它们还能够分区域评价碎石路堤降温效果.
【中文摘要】本项目拟针对青藏高原多年冻土区重大基础工程中采用"冷却地基"的碎石路堤地温调控技术,对冻土区碎石路堤在振动荷载作用下的路堤结构稳定性(包括碎石层形状变化及其边坡稳定)、碎石层密实效应(包括引起碎石颗粒排列位置变化及其粒径变化等不可逆变化)等因素对多年冻土碎石路堤降温效果的影响机理进行理论和实验方面的系统性、基础性研究,确定振动荷载长期作用对碎石层孔隙率变化的影响规律,建立能考虑由于振动荷载作用引起
2007-01分析表明路堤尺寸、形状和边界形式对碎石路堤自然对流效应的发生有显著影响,需要根据具体工程要求来确定路堤的压力边界条件。对4种压力边界情况的碎石路堤自然对流进行了数值计算,显示透气边界的碎石路堤自然对流降温效应为最强。最后,通过引入自然对流指数,提出了实际冻土路堤碎石层填筑高度的确定方法,具体给出了粒径为2cm4cm、4cm6cm、6cm8cm和8cm10cm的碎石层填筑高度,并对粒径为6cm8cm的碎石层填筑高度进行了实验验证,结果表明,通过自然对流指数所确定的碎石层高度对实际冻土路堤工程的设计具有参考价值。