透壁式通风管-块石复合路基降温效果模型试验及数值模拟

摘要：

为研究透壁式通风管–块石复合气冷路基的降温效果，针对年均气温-3.5℃，平均风速2.5 m/s，主导风向为西北方向的高原环境条件开展了室内模型试验，对比分析了单一块石路基和透壁式通风管–块石复合路基的孔隙空气对流速度、特征点地温及模型整体温度场变化过程。试验结果表明：在透壁式通风管的疏导作用下，通风管与块石层复合结构能够起到强化路基体对流的效果，复合路基块石孔隙中的空气流速比单一块石路基提高约20%，使得复合路基模型底部的降温幅度是单一块石路基模型的2.2倍。建立了透壁式通风管–块石复合路基数值计算模型，对通风管内空气流速分布、路基温度场变化进行了预测分析。结果表明：空气流速在通风管中心达到最大值4.06 m/s，在管壁处流速出现跃变陡降，在块石介质区域里速度的数量级为10-1，与室内试验的结果较为一致。模型试验和数值计算结果均表明复合路基能够起到储存冷量、降低下伏多年冻土地温的作用。

关键词：降温效果、模型试验、数值模拟、透壁式通风管-块石复合路基、多年冻土

分类号：U416.1(道路工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973计划项目2012CB026106；国家科技支撑计划项目2014BAG05B03；中交集团重大科技项目2007-ZJKJ-07

在线出版日期：2015-03-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：284-291