基于多年冻土层冷却功率需求的块石气冷路基设计方法-长安大学学报.pdf

第 卷 第 期 长安大学学报（自然科学版） ３５ ５ Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．５ 　 　 年 月 ２０１５ ９ （ ） Ｓｅ．２０１５ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈａｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔ ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ ｐ 　 ｇ ｙ 文章编号： （ ） １６７１８８７９２０１５０５００３５０８ 基于多年冻土层冷却功率需求的块石 气冷路基设计方法 ， １２ ， ， １２ １ １ １２ 袁  ，章金钊 ，刘 戈 ，符 进 ，朱东鹏 　 　 　 （ 中交第一公路勘察设计研究院有限公司，陕西 西安 ； １． ７１００７５ ２．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 冻土工程国家重点实验室，甘肃 兰州 ７３００００） 摘 要：为了建立 套简明实用的块石气冷路基设计方法，以多孔介质自然对流换热理论为基础， １ 　 建立了块石气冷路基数值计算模型，计算了不同路基高度和不同块石层厚度条件下的冻土热量收 支情况，在此基础上分析了冻土上限变化与冻土层冷却功率需求的关系、块石层厚度与块石气冷路 基冷却功率的关系，以及路基高度对块石路基冷却功率的影响；对不同工况的计算结果回归拟合出 块石路基冷却功率计算公式，结合工程实际提出完整的块石气冷路基设计方法，并给出了参考算 例。研究结果表明：块石层内的空气自然对流主要发生在冷季中的 １ ４月之间；相同路基高度情 ～ 况下，块石层厚度越大，块石气冷路基冷却功率越大，而在相同块石层厚度情况下，块石层冷却功率 随路基高度增加而减少；该研究成果可为多年冻土地区公路块石气冷路基的设计提供参考。 关键词：道路工程；设计方法；数值模拟；块石气冷路基；多年冻土 中图分类号： 文献标志码： Ｕ４１９．９２ Ａ 　　　 犇犲狊犻狀犿犲狋犺狅犱狅犳犪犻狉犮狅狅犾犲犱犲犿犫犪狀犽犿犲狀狋犫犪狊犲犱狅狀 犵 犲狉犿犪犳狉狅狊狋犮狅狅犾犻狀 狅狑犲狉犱犲犿犪狀犱 狆 犵狆 ， １２ ， ， １２ １ １ １ ２ ，