基于多年冻土层冷却功率需求的块石气冷路基设计方法

为了建立１套简明实用的块石气冷路基设计方法，以多孔介质自然对流换热理论为基础，建立了块石气冷路基数值计算模型，计算了不同路基高度和不同块石层厚度条件下的冻土热量收支情况，在此基础上分析了冻土上限变化与冻土层冷却功率需求的关系、块石层厚度与块石气冷路基冷却功率的关系，以及路基高度对块石路基冷却功率的影响；对不同工况的计算结果回归拟合出块石路基冷却功率计算公式，结合工程实际提出完整的块石气冷路基设计方法，并给出了参考算例。研究结果表明：块石层内的空气自然对流主要发生在冷季中的１～４月之间；相同路基高度情况下，块石层厚度越大，块石气冷路基冷却功率越大，而在相同块石层厚度情况下，块石层冷却功率随路基高度增加而减少；该研究成果可为多年冻土地区公路块石气冷路基的设计提供参考。