李笑盈

【摘要】随着路基冷却管技术在冻土地区的广泛应用，对其有效性的评估越来越急迫。在室内实验的条件下，使用可控温的小型环境箱模拟系统，对模型在不同边界条件下的降温效果进行模拟试验。研究得出：管径截面上，距离管外壁越近的土体，降温效果越好；管长方向上，土体中部最难降温，且沿管轴向的进出口温差越大。从试验层面上表明，路基冷却管技术可以用于调控多年冻土区路基温度和保护多年冻土。

【关键词】冷却管路基；多年冻土区；有限元模型；室内试验

1. 引言

在针对冻土区路基病害的保护措施中，路基冷却管技术能够在维持路基下多年冻土上限位置基本稳定的前提下，尽力避免和减少公路因多年冻土层融化而发生的沉降变形，从而减少路基的病害。目前，国内外对冷却管技术的研究已经取得了一定成果。长安大学的刘伟江[1]对不同形式的通风管路基的温度场进行了有限元计算，重点分析了通风管路基温度场状况以及管径大小、路基高度、通风管埋设深度、管距对温度场的影响。长安大学的刘人玮[2]以流固耦合传热理论为基本理论，利用有限元软件，建立了路基冷却管路基的三维传热模型。

由于本文是在刘人玮的研究基础上，遵照其所建立的模型，采用模拟传热模型的边界条件的方法进行室内试验，并分析了沿管径方向和管轴方向的温度分布规律，从而在试验层面上证明了冷却管路基技术的有效性。……