寒区冷却路基调控水层合理厚度研究

基于主动冷却路基原理,提出能主动调控热量的寒区路基结构形式——含水调控层路基,即在寒区路基中埋置一定厚度的含水调控层,根据不同季节,通过调控层水、冰相变来调节外界能量输入,达到保护路基下冻土的目的。为分析含水调控层路基冷却效果,以五道梁地区普通路基为对象,考虑未来50 a气温上升2.6℃气候环境,研究分析了含水调控层路基的冷却效果,并确定了含水调控层路基调控水层的合理厚度。结果表明：在五道梁气候环境下,同普通路基相比,路基中设置含水调控层,可有效地调节外界热量或冷量的输入,具有明显保护冻土的作用;通过含水调控层水层厚度为0.4、0.6、0.8、0.9、1.0 m的对比分析,同普通路基相比,各水层厚度路基中冻土上限分别上升了1.46、2.66、3.56、3.86、4.16 m;当水层厚度为0.8 m时,路基中融化盘消失时间与水层厚度为0.9 m和1.0 m时相同,均为第45年。因此,在设置的五道梁气候环境下,调控含水层水层合理厚度应为0.8 m。