收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

沙漠地区路基路面温度场暨路面工作环境温度指标研究

宋存牛  
【摘要】:沙漠地区地处祖国北方,自然环境十分恶劣,夏季炎热,地表最高温度高达70℃左右,冬季严寒,地表温度降至-30℃以下。道路处在这样的环境中,路面结构会产生诸多破坏;寒冷潮湿地区,路基冻胀造成的路面变形破坏更加严重,这些病害发生与路基路面热状况直接相关。为了尽量避免道路运营过程中病害发生,在设计和修建沙漠高等级公路时就应充分地考虑路基路面热状况分布。本文结合西部交通建设科技项目,全面系统地研究了持续变化的自然环境因素与路基路面温度场之间的关系,并得到以下主要结论: 基于Harlan热质迁移模型和Darcy定理推导出冻结条件下风积沙土路基二维水热耦合迁移数学模型。根据地表能量平衡原理建立了水热耦合迁移问题边界条件,利用现有资料回归分析出路基水热参数随土质含水量和干密度的关系式。应用系数效应滞后的全隐式有限差分格式并在每段时间采用线性迭代法来处理非线性水热耦合迁移方程。本论文建立的自然条件下水热耦合数学模型,相对Harlan模型而言,考虑了温度梯度对水分迁移的影响;综合各种气候环境因素的影响,采用了第三类边界条件;针对道路层状体系特点,计算模型区分了路面材料冻结和未冻结时的热物参数,建立的数学模型比较接近实际情况。通过对试验路温度和最大冻深计算,验证了水热耦合模型的正确性。利用该模型最终能够根据气象资料和路基水热参数准确预估出路基水热状况和最大冻深以及冻胀情况。为季节性冻土地区在路基设计中减少病害,制定相应的防治措施提供参考依据。 利用本文建立的水热耦合数学模型研究了内蒙古锡林浩特地区沙漠公路207国道K135+000处冻融期间道路水热状况分布规律。比较了水热耦合效应和未考虑水分影响单场两种计算方法分别计算的道路温度值,结果显示了水分对路基温度的影响。该地区道路冻结深度随时间线性变化,平均冻结速度达到2~3cm/d,最大冻结深度为3m左右,整个冻融期大约为180天。风积沙土路基在冻结过程中水分迁移主要发生在冻结锋面处,冻结前后在路面基层底部和最大冻深位置下含水量变化较大。 为了探索沙漠地区路面结构温度场的分布规律,提供路面工作环境温度指标。本文从气候学和传热学基本理论出发,研究沙漠地区路表和大气之间传热机理,将对流换热和辐射换热结合在一起提出路表复合换热系数概念,采用级数形


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 韩晓娟;;沙漠地区公路路基横断面设计[J];青海交通科技;2007年02期
2 韩晓娟;;陶乐至横城公路沙漠路段路线设计[J];青海交通科技;2006年06期
3 刘巍然;高江平;;压实黄土路基中水分迁移的数值模拟[J];长安大学学报(自然科学版);2006年04期
4 毛雪松;李宁;侯仲杰;马骉;;特殊气候条件对多年冻土地区路基的影响[J];长安大学学报(自然科学版);2007年03期
5 杨文领;袁玉卿;向芳;;典型沙漠公路施工特性研究[J];交通标准化;2006年09期
6 郭海昕;;季节性冰冻地区道路工程的设计[J];黑龙江交通科技;2009年09期
7 陈阳;谷忠岩;;特殊路基设计[J];民营科技;2010年06期
8 张碧琴;李坚强;;公路工程综合效益评价[J];公路交通科技(应用技术版);2008年09期
9 毛雪松;王富春;王秉纲;;中国公路沙漠自然区划研究[J];公路交通科技;2009年01期
10 赵刚;陶夏新;刘兵;;重塑土冻融过程中水分迁移试验研究[J];中南大学学报(自然科学版);2009年02期
11 杨人凤;曾家勇;林冬;;风积沙压实机理及压实特性[J];长安大学学报(自然科学版);2011年04期
12 王晓巍;付强;丁辉;李天宵;;季节性冻土区水文特性及模型研究进展[J];冰川冻土;2009年05期
13 汪海霞,田丽荣;浅析道路工程监理[J];黑龙江交通科技;2004年06期
14 罗庆森;粉喷桩在道路工程软土地基加固施工中的应用[J];广东建材;2005年06期
15 张仁河,石海山,张培杰;道路工程中压实度与弯沉值关系的研究与探讨[J];交通科技与经济;2005年04期
16 钟波,卢业青;浅谈钻孔灌注桩导管堵塞的原因及对策[J];大众科技;2005年11期
17 洪洁波;农村公路施工招投标中存在的问题及对策[J];青海交通科技;2005年05期
18 原健安,周吉萍,李玉珍;SBS与沥青的相互作用性分析[J];中国公路学报;2005年04期
19 林桂清;;沥青路面早期破坏原因浅探[J];交通标准化;2005年12期
20 邓美平;;水泥混凝土路面早期断板的防治[J];青海交通科技;2005年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐希娟;周新锋;岳卫民;;基于路用性能的沥青混合料配合比设计方法[A];全国城市公路学会第十八届学术年会论文集[C];2009年
2 张建华;张金喜;刘英;;不同含气量的混凝土孔隙结构研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
3 朱旭红;王纯鸣;;泡沫沥青冷再生技术研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
4 范啸;沈烨;;关于道路安全评价模型的研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
5 艾力·斯木吐拉;;新疆高等级公路灾害性天气事故预防系统研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
6 傅工范;赵文琴;;破旧水泥混凝土面板再生利用的研究[A];浙江省公路学会2005年年会论文集[C];2006年
7 刘朝晖;李振科;李九苏;;道路再生骨料混凝土耐久性试验研究[A];首届全国再生混凝土研究与应用学术交流会论文集[C];2008年
8 吴兵兵;刘佳;范志勇;周明凯;;水泥-脱硫渣稳定碎石作路面基层材料的研究[A];第一届两岸三地绿色材料学术研讨会论文集[C];2008年
9 龚彦宇;李建荣;龚伯云;;城镇建设排水管道和道路工程水准测量精度探讨[A];2009全国测绘科技信息交流会暨首届测绘博客征文颁奖论文集[C];2009年
10 王家主;;级配碎石最佳含水量与有效水膜厚度的关系[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋存牛;沙漠地区路基路面温度场暨路面工作环境温度指标研究[D];长安大学;2006年
2 陈廷方;西部山区道路工程与环境的相互影响机制及其评价[D];西南交通大学;2009年
3 于基宁;低温三轴试验机研制及粉质粘土冻融循环力学效应试验研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2007年
4 赵刚;寒区高等级公路路堑边坡春季浅层滑塌机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
5 赵刚;寒区高等级公路路堑边坡春季浅层滑塌机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 张树光;辽西地区风积土的强度、冻融特性及其分形性质的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
7 毛雪松;多年冻土地区路基水热力场耦合效应研究[D];长安大学;2004年
8 苗平;马尾松木材高温干燥的水分迁移和热量传递[D];南京林业大学;2000年
9 张云龙;温度作用下连续配筋混凝土路面受力性能研究[D];吉林大学;2009年
10 原国红;季节冻土水分迁移的机理及数值模拟[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨金凤;季节性冻融期不同地表条件下土壤水热动态变化规律的试验研究[D];太原理工大学;2006年
2 车茜;基于BP神经网络的季节冻土水分迁移机理研究[D];吉林大学;2008年
3 周春华;软岩体冻融过程中水热迁移规律及数值模拟分析[D];西安科技大学;2005年
4 李霞;新疆高等级公路筑路材料GIS管理系统[D];长安大学;2006年
5 王昭辉;道路工程项目风险管理模式研究[D];中南林学院;2004年
6 魏丹;积雪及下伏冻土中的水、热、盐运移规律的研究[D];沈阳农业大学;2007年
7 宋迪;冬灌条件下土壤冻融过程的试验研究[D];沈阳农业大学;2009年
8 刘晓丽;沙棘材的构造与材性及水分迁移的研究[D];内蒙古农业大学;2002年
9 陆海红;黄土温度场和水分迁移场及其耦合问题的研究[D];西安建筑科技大学;2003年
10 杜念;宣城市水阳江大道东北段道路工程设计研究[D];合肥工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 靳晓磊;一批道路工程相继竣工通车[N];石家庄日报;2006年
2 记者 彭健 特约记者 张晓勇;南团结街和益州路道路工程竣工通车[N];汉中日报;2007年
3 孙滨;武汉六大道路工程昨日通车[N];湖北日报;2007年
4 记者 李永军 通讯员 辛慧;临汾开发区工业路东段道路工程开工[N];临汾日报;2008年
5 王彦军;刘有芳;气魄·精神[N];中国建设报;2003年
6 记者 桂兰 实习生 何良 王帅;电子路北延线全面启动建设[N];广元日报;2010年
7 记者 成良田 见习记者 朱哲 通讯员 阮英友;通山牛头山隧道开掘2010年通车[N];咸宁日报;2008年
8 昆明石花苗圃总经理 李玉兰;云南昆明 道路工程带旺需求[N];中国花卉报;2009年
9 记者 李天池 马智博;群力新区新增八条道路[N];黑龙江日报;2009年
10 向春秀;吉凤新区道路工程完成招标[N];团结报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978