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季冻区道路冻害是季冻区道路养护的重要难题,随着季节的变化,道路路基经历冻融循环,其温度场处于不稳定状态,而温度的剧烈变化往往会导致路基中水分的迁移和冻结,影响了道路的正常运营和使用。在分析季冻区道路冻害的冻害机理及防治措施的基础上,本文提出使用橡胶颗粒改良粉煤灰土+XPS保温板的组合结构作为道路路基的新型冷阻层,旨在通过冷阻层的设置阻隔冷量对道路路基的侵蚀,缓解路基内水分的冻结状况,改善季冻区道路路基温度场。本文从冷阻层材料的热参数和室外保温试验两个方面来评价冷阻层的抗冻性和保温效果,并采用ANSYS有限元模拟软件对温度场进行分析,具体内容如下:(1)为了解新型冷阻层中橡胶颗粒改良粉煤灰土的冻结特性,测定了路基填土材料的冻结曲线,确定了包括粉质黏土和橡胶颗粒改良粉煤灰土的冻结温度和未冻水含量的近似表达函数,并对试验结果进行了分析。(2)考虑到路基材料冻融过程中液态水和固态水存在的形式,结合未冻水含量的表达函数,确定修正了新型路基填土材料和XPS保温板的正温度和负温度下的导热系数和比热容等热参数,并进行了材料的抗冻性评价。(3)对新型路基冷阻层结构进行了短期和长期的室外温度试验,就粉质黏土、XPS板及新型冷阻层结构的各自的保温效果进行了评价和比较。(4)利用ANSYS有限元模拟软件对短期和长期室外温度试验分别进行了模拟,并与室外实测试验的结果进行了比较。在此基础上,模拟了新型路基冷阻层结构在实际道路的应用,并就结果中显示的保温效果进行评价。研究表明,橡胶颗粒改良粉煤灰土的冻结温度、未冻水含量、导热系数和比热容等热参数均不同于粉质黏土,从抗冻性和实际保温效果来看,改良土的性能优于粉质黏土。室外模型温度试验表明橡胶颗粒改良粉煤灰土+XPS的冷阻层的隔温效果良好,可以有效地减少冷能量对保温层下方土体的侵入。ANSYS有限元软件的模拟分析表明,新型路基冷阻层缓解改善了路基的温度场,起到了保温隔热的作用。