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内蒙古高纬度地区公路沥青路面水热过程

Hydrothermal process of asphalt pavement in high latitudes regions of Inner Mongolia

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为掌握内蒙古高纬度多年冻土区公路冻胀特性的影响因素及变化规律,依托国道G331线室韦—拉布大林公路进行了路基及路面温度、水分的现场实测,分析沥青路面结构的冻融过程、水分分布特征和水热相互作用,同时基于多孔介质传热传质理论,分析路面结构层内未冻水的迁移行为.研究结果表明:沥青路面表层的吸热作用和基层结构的储热行为使得路面结构层表现出显著的吸热储热效应,在此作用下,路基一般表现为明显的双向融化现象.路面温度场具有显著的双峰特征,极端温度出现频率较高,高温峰和低温峰的分布频率分别为20％和15％.在路面结构热效应的影响下,路面内水分迁移非常活跃,液态含水量表现出显著的季节变化特征.暖季时,液态含水量较高;冷季时,水冰相变,液态含水量急剧减小.沿深度方向,液态含水量呈不连续状态分布.底基层是路面结构层内水分聚集的主要区域,基层处的含水量较小.在外界冻融循环的影响下,基层和底基层内液态含水量均表现出不同程度的滞回现象,液态水的滞回现象主要发生在-10℃以上,降温期的液态含水量稍高于升温期.沥青路面基层发生未冻水的单向迁移行为,而底基层发生未冻水的双向迁移行为.

张洪伟、王学营、赵鑫、郭颖

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内蒙古自治区交通运输科学发展研究院,内蒙古呼和浩特010051

生态安全屏障区交通网设施管控及循环修复技术交通运输行业重点实验室,内蒙古呼和浩特010051

东北多年冻土区公路长期性能交通运输行业野外科学观测研究基地,内蒙古呼和浩特010051

东北林业大学寒区科学与工程研究院,黑龙江哈尔滨150040

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道路工程 冻融循环 水热过程 滞回现象 现场观测

国家自然科学基金交通运输部重点科技项目内蒙古自治区交通运输科技项目内蒙古自治区交通运输科技项目内蒙古自治区自然科学基金内蒙古自治区自然科学基金

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2021

10.19721/j.cnki.1671-8879.2021.06.002

长安大学学报(自然科学版)
长安大学

长安大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.011
ISSN：1671-8879
年,卷(期)：2021.41(6)
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