寒区路基主动热调控系统的试验研究

作     者：胡田飞 王力 岳祖润 徐丽霞 孙铁成 Hu Tianfei;Wang Li;Yue Zurun;Xu Lixia;Sun Tiecheng

作者机构：石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学河北省交通工程结构力学行为演变与控制重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 

基　　金：国家自然科学基金(42001059,52172347) 河北省自然科学基金(E2020210044) 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2020180) 

出 版 物：《土木工程学报》 (China Civil Engineering Journal)

年 卷 期：2023年第56卷第10期

页      码：160-169,189页

摘      要：针对寒区路基冻胀病害,提出1种利用地温能的主动供热方法。采用地源热泵技术,设计1款路基专用热调控系统及分布式供热方案。搭建足尺路基试验平台,并制作与安装实体热调控系统,测试其在冬季的供热性能和路基热学调控机制。试验表明:在启停比2h∶1h运行模式下,热调控系统可以输出17-33℃的供热温度,在冬季寒冷天气下的运行性能稳定;集热温度范围为-18--8℃,能够高效收集地温能。供热段向路基的热扩散过程具有空间滞后性,竖向升温效应可以在4d内扩散至整个基床表层,升温幅度随着与供热段距离或时间的增大而逐渐减小。路基纵向升温效应在第4d时的扩散距离为125cm。供热段的倾斜布置形式有助于平衡路肩和路基中心的冻结差异,防止不均匀冻胀。路基冻结深度变化受到大气环境和热调控系统的双重控制,供热16d后冻结深度由74cm降低至17cm以内。热调控系统制热系数可达5.8以上,但随着运行时间的延长而减小。建议路基采用人工供热和保温措施相结合的复合热防护方案。

主 题 词：路基冻胀 主动供热 热调控系统 供热温度 冻结深度 制热系数 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.15951/j.tmgcxb.22050538

馆 藏 号：203124133...