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考虑雨水感热作用的降雨对多年冻土路基水热影响模型试验
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作者 张明礼 雷兵兵 +2 位作者 周志雄 周凤玺 侯彦东 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期112-124,共13页
为探究雨水感热作用下的降雨对多年冻土路基稳定性的影响,参照青藏高原北麓河地区的环境特点和多年冻土路基结构,通过底板-大气双控温室内模型箱开展了多年冻土区沥青路面路基模型试验,考虑了环境潜在雨水温度导致的雨水感热能量脉冲作... 为探究雨水感热作用下的降雨对多年冻土路基稳定性的影响,参照青藏高原北麓河地区的环境特点和多年冻土路基结构,通过底板-大气双控温室内模型箱开展了多年冻土区沥青路面路基模型试验,考虑了环境潜在雨水温度导致的雨水感热能量脉冲作用,分析了多周期不同降雨工况下的路面温度与辐射、路基含水量、热通量和温度响应。结果表明:多年冻土环境中雨水温度与气温在夏季差异显著,最大温差近3℃,在春秋季差异小于1℃;受雨水感热的影响,夏季降雨引起路面温度、地表向上辐射通量和浅层土壤热通量显著降低,导致的路基降温效果从强到弱为路面、路肩、边坡、天然场地,降幅与降雨量正相关;秋季降雨对路基土体降温效果较弱,春季降雨促进路面与路肩下土体热通量和温度的降低,而易引起边坡和天然场地土体的升温;同样,多年冻土路基活动层水分变化表现出相似的季节特征,但含水量增量从大到小为路肩、边坡、天然场地、沥青路面,降雨对路面下土体含水量的影响深度(大于0.25 m)小于路肩(小于0.35 m)。因此,在降雨入渗深度范围内,多年冻土路基不同深度土体周期性平均降温从大到小为路肩、边坡、天然场地,沥青路面下土体仅在浅层0.05~0.15 m降温显著;忽略雨水感热作用时低估了降雨对路面长波辐射和路面温度的降低作用,高估了水分累积量,路面下降温效果减弱,从而导致路肩、边坡和天然场地出现升温。 展开更多
关键词 路基工程 水热响应 模型试验 降雨过程 多年冻土 雨水感热
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