文档介绍：长安大学
硕士学位论文
隧道进出口路面自动热控融雪除冰技术研究
姓名:罗鹏
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:郑南翔
20100612
摘要道路积雪或结冰对交通运输安全有重大影响,隧道进出口处因为隧道风的影响易出现积雪结冰现象,严重影响交通的顺利运行,针对目前常用融雪剂除雪法的不足,本文对隧道进出口路面自动热控融雪除冰技术进行了研究。本论文主要通过实验研究、利用有限元分析软件对道路表面及结构层内的升温规律、温度分布进行实测及数值模拟分析,并对功率的选择进行了对比试验分析。同时,对采用融雪化冰系统的社会及经济效益进行了初步的探讨。分析研究表明:发热电缆路面结构层内温度场为“马鞍形’’分布,上表面温度以发热电缆为中心,发热电缆中心垂直向上处温度最高,两发热电缆之间垂直向上处温度最低,呈正弦式分布。经过试验与理论分析,陕西地区路面当路面表层温度为时,融雪效果为最佳,发热电缆的铺装功率为咦笥沂比谘┏Ч冉侠硐搿S肫渌融雪方法比较,发热电缆具有操作方便、易于控制、有利于环保等优点。关键词:隧道进出口;发热电缆;实验研究;有限元分析;铺装功率
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系下矽枷罗日鹏雩论文独创性声明论文知识产权权属声明本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑论文作者签名:导师签名:年月日
第一章绪论研究意义国内外研究现状根据有关的资料分析,路面的附着系数会因为冰雪而降低很多。根据相关的数据得知,沥青路面干燥的时候附着系数大约是,当路面上有积雪的时候附着系数大约是,当路面结冰的时候附着系数大约是涓阶帕Χ蓟嵯嘤Φ募跣『芏啵惺辉诼面上的车辆的转向操作的稳定性、还有其制动的稳定性,都会有所下降,这些因素容易使汽车刹车失灵、方向失控,车辆打滑、跑偏的可能性也会增大,汽车制动起来也要有更长的距离,同时,在路面上冰雪的时候驾车,由于反射光长时间的刺激,很可能会使驾驶员双眼的视线模糊不清、流泪、疼痛,从而容易导致交通事故的发生,冰雪天气的交通事故率明显会增加。据估计,因为道路积雪结冰而导致的道路交通事故占冬季交通事故总量的比例为%以上。而严重的路面积雪也会造成道路的关闭,给道路的畅通带来了严重的不便,造成的经济损失也不容忽视。隧道是连接众多道路的枢纽,可以称作是公路交通的“咽喉”,因为隧道进出口会受到“隧道风”的影响,因此比起普通的路面,此处路面更容易结冰,而且隧道比较狭窄,很多司机从无冰雪隧道路面过渡到结冰路面的隧道进出口时,因为对隧道进出口的驾驶困难估计不足,而特别容易导致交通事故或者交通堵塞。由此可见,隧道进出口的融雪除冰问题对于交通安全具有十分重要的现实方面的意义。.谘┓椒ḿ蚪各国的道路交通部门多年来一直都是非常的重视路面的积雪和结冰方面的处理问题,而且都作了大量的科学研究工作,研究出很多种清除道路表面积雪和结冰的办法。这些办法主要可以分为路面外部除冰雪的方法及路面内部除冰雪的方法两类缤.。长安大学硕貉宦畚
图路面常用除冰雪技术访嫱獠考际谘┘练此种融雪除冰的方法通常就是,通过在公路路面上撒上一些化学药剂簿褪侨谘剂唇璐朔椒ㄊ贡┑娜诨露冉档鸵恍佣帽┰谙喽员冉系偷奈露仁本湍够融化了,进而来实现清除冰雪的目的。通过撒布融雪剂来融雪,这种方法是目前国际上使用十分广泛的一种路面除冰雪的办法。现在,各个国家经常使用到的融药剂大致有氯化钙、氯化钠等一些盐类,乙二醇、丙二醇、尿素类、醋酸钾、醋酸镁钙、醋酸钠、甲酸钠类等。不过,通过此种方法来进行除冰雪的话,其效果通常会因为车辆行驶速度、外界温度还有车流量等方面因素的影响,而且效果也不尽相同。要是外界温度太低或者降雪量太大的话,都会使它的融雪除冰效果受到影响,特别是当外界的温度相对来说偏低的时候,仅仅是融雪剂自身,要想迅速的溶解也是比较困难的,而一定得通过车辆的轮胎的不断的碾压的作用才能溶解,所以,融化冰雪就需要比较长的时间了,而且融冰雪的效果也不大好,因此其使用范围也会受到限制,使用成本也会提高;再就是,长期的使用融雪剂势必会对道路还有其附属设施、车辆等产生不同程度的损坏,而且还可以使土壤盐碱化、使周围的植物受害、污染到河流和湖泊。第一