Научно-исследовательская работа «Расчет термического сопротивления дорожной одежды»

Тепловые расчеты для обоснования технических решений при проектировании автомобильных дорог в криолитозоне, базируются на определении и выборе заданного термического сопротивления конструктивных слоев дорожной одежды. Целью настоящих исследований являлась количественная оценка возможности использования при рачетах термического сопротивления эквивалентной однослойной (вместо многослойной) конструкции дорожной одежды. Для анализа использовалась классические формулы стационарной теплопередачи через плоскую стенку. Получены простые инженерные формулы для оценки относительной процентной ошибки значений термического сопротивления при использовании в расчетах эквивалентного слоя дорожной одежды. В качестве примера, рассмотрена двухслойная конструкция дорожной одежды. Введено понятие «коэффициента неравенства теплопроводности» материалов конструктивных слоев дорожной одежды. Показано, что для достижения ошибки в расчетах меньше допустимой в инженерной практике, коэффициент неравенства не должен быть меньше значения 0,52 и больше значения 1,92. Построена и исследована целевая функция допустимой расчетной ошибки на минимум. Результаты численных расчетов представлены в виде 2D и ЗD графиков, которые позволяют наглядно оценить влияние диапазона изменения значений коэффициентов теплопроводности материалов конструктивных слоев на правомерность использования эквивалентной однослойной конструкции дорожной одежды при расчетах термического сопротивления.

Ключевые слова: автомобильная дорога, многолетняя мерзлота, тепловой режим,  прогноз, коэффициент теплопроводности,  дорожная одежда, термическое сопротивление, эквивалентный слой, ошибка расчета.