利用地源热泵防止季节性冻土路基冻解破损的数值分析

摘要：

为解决季节性冻土区路基结构因冻解破损而发生的各种病害,利用地源热泵系统改变路基结构温度场.以109国道青海省季节性冻土区路基为研究实例,运用ANSYS模拟分析109国道季节性冻土区原始温度场,并分析了地源热泵路基的工作原理及运行效果;介绍了地源热泵系统形式及设计计算中的有关问题,得出地源热泵路基系统的设计参数;利用ANSYS有限元法对地源热泵路基的水平埋管进行模拟分析,通过对比分析得出路堤中水平埋管宜分2层布置(-1m处埋置4根,每管间距为2m;-3.5m处埋置5根,每管间距为4 m).在上述设计方案下,该地区在全年最冷时刻路基易发生冻胀区域的地温超过0℃.通过模拟分析得出,地源热泵路基是一种新型路基结构,该系统对于防治季节性冻土路基冻胀病害具有积极作用.

关键词：道路工程、地源热泵路基、ANSYS模拟、季节性、冻土

所属期刊栏目：31

分类号：U416.1(道路工程)

资助基金：教育部2012春晖计划科研基金项目Z2012088;青海大学2012中青年项目基金QDZQ2012051

在线出版日期：2015-03-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：11-16