ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ДОРОЖНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ ПОЛОТЕН В УСЛОВИЯХ СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ СЕВЕРНОГО КАЗАХСТАНА

Аннотация

В данном исследовании изучается тепловой режим многослойных дорожных оснований в условиях сезонного промерзания в Северном Казахстане, с особым вниманием к различиям между грунтом под покрытием и прилегающей заснеженной поверхностью. Полевой мониторинг проводился вдоль шоссе Косшы вблизи Астаны с использованием вертикальной решетки датчиков температуры и относительной влажности, установленных в слоях покрытия и нижележащем грунтовом профиле. Измеренные температурные градиенты использовались для оценки эффективной теплопроводности слоев покрытия и мерзлого грунта основания с помощью обратных расчетов на основе закона Фурье. Результаты показывают, что многослойная структура покрытия значительно изменяет тепловой режим грунтового профиля, создавая более крутые температурные градиенты и более глубокое проникновение мороза по сравнению с расположенной рядом заснеженной поверхностью. Миграция влаги в паровой фазе оценивалась с использованием диффузионной формулы, выведенной из закона Фика. Кроме того, был применен упрощенный подход энергетического баланса для оценки потенциального верхнего предела накопления льда, связанного с паром, путем соотнесения теплопроводности с скрытой теплотой, связанной с осаждением пара. Сравнение профилей дорожного покрытия и снежного покрова показывает, что различия в теплопроводности и тепловых граничных условиях оказывают сильное влияние как на распределение температуры, так и на потенциальное перераспределение влаги в замерзающих грунтах.