路面自動熱控融雪除冰技術(shù)探究

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1、路面自動熱控融雪除冰技術(shù)探究摘要：我國絕大地區(qū)冬季寒冷，道路容易產(chǎn)生積雪和結(jié)冰，這對交通運輸安全有著嚴(yán)重的影響，現(xiàn)階段各種融雪和除冰的各種方法都有其缺點和不足，因此本文研究了一種新型的路面融雪除冰方法，即使用發(fā)熱電纜，配合自動控溫系統(tǒng)來進行路面融雪除冰。關(guān)鍵詞：自動熱控水泥路面發(fā)熱電纜本論文經(jīng)過了大量的理論與實際分析，得出如下結(jié)論：陜西地區(qū)路面融雪溫度控制在2-3°C時，鋪筑功率控制在300W/m2上下，可以迗到最佳效果。1研究意義我國公路事業(yè)正在蓬勃發(fā)展，而我國大部分地區(qū)冬季氣溫會降到0°以下，這樣就會使路面上容易產(chǎn)生積雪結(jié)冰

2、現(xiàn)象。據(jù)研究表明，路面在干燥時附著系數(shù)為0.6左右，而路面有積雪時附著系數(shù)只有0.2左右，結(jié)冰時則更低。汽車在路面上行駛必須保證路面有著足夠的附著系數(shù)，否則很容易發(fā)生危險。2發(fā)熱電纜的性能介紹發(fā)熱電纜，顧名思義就是通過連通電源能夠產(chǎn)生熱量的一種設(shè)備。將這種設(shè)備鋪設(shè)在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，當(dāng)路面有積雪或者結(jié)冰的時候接通電源，便可以發(fā)熱來融雪除冰。本實驗采用的發(fā)熱電纜規(guī)格介紹如下：①功率為37瓦/米。②外表面包裹物為pvc護套。③中間層為鐵皮。④最里層的線分別是：零線與火線各1根（有白色絕緣層保護），發(fā)熱絲若干（白色金屬絲），具體見圖1。1

3、實驗中所用發(fā)熱電纜3水泥混凝土路面板塊設(shè)計3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)如表1:表1本實驗水泥混凝土板塊結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)3.2鋪筑功率設(shè)計通過變壓器對功率進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)多種方案的對比3.3施工3.4溫度測定2)采用ZDR-41型溫度傳感器測量，將探頭埋在上面層與下面層之間，具體如下3溫度傳感器埋設(shè)方案4實驗及計算4.1實驗測得的數(shù)據(jù)表2水泥混凝土板在不同功率不同氣溫條件下達到穩(wěn)定溫度場需要的時間（小時）表3水泥路面不同功率不同氣溫完全融化10mm的冰所需要的時間（小時）4.2假設(shè)模型可以把發(fā)熱電纜融雪除冰系統(tǒng)簡化成圖4的計算模型表4給出了不同溫度，

4、不同下雪等級條件下，下雪過程中將雪及時升溫并融化所需的功率。在實際計算中，可將該功率與氣象條件及道路上表面溫度等進行耦合，折算在表面綜合換熱系數(shù)中，具體的方法通過有限元分析得出。表4不同氣溫下雪升溫及融化所需的功率P（W/m2）5結(jié)論5.1通過相關(guān)具體的實驗，可以得出融雪效果在路面溫度達到2-3°C時為最佳。5.2與傳統(tǒng)的融雪除冰方法相比較，采用發(fā)熱電纜來融雪除冰，具有如下的優(yōu)點：方便操作，對溫度的控制比較容易，在低溫情況下也可以使用，可以有效的解決融雪劑帶來的負面效應(yīng)。5.3該實驗采用的融雪除冰的發(fā)熱功率為277.1W/m2,

5、在我國北方地區(qū)進行了相關(guān)的實驗，結(jié)果顯示，可以迗到預(yù)期的融雪除冰效果。5.4本方法在一些特殊段，如橋梁，隧道進出口處使用，可以有效減少交通事故，保證冬季行車的安全。參考文獻：[1]傅沛興.北京道路冬季融雪問題研究.市政技術(shù).2001(4)：54-59.[2]高一平.利用太陽能的路面融雪系統(tǒng).國外公路.1999，17(4).[3]田晉躍.國外道路除雪機械技術(shù)發(fā)展概況.專用汽車.2001(4)：43-44.[4]劉宇娜，常洪林等.談新型融雪劑.純堿工業(yè).2004(1)：24-25.[5]王展意.我國公路橋梁建設(shè)的回顧與展望.中國公路

6、學(xué)會橋梁和結(jié)構(gòu)工程學(xué)會一九九九年橋梁學(xué)術(shù)討論會論文集.作者簡介：羅鵬(1984-)，男，陜西大荔人，碩士，助教，楊凌職道路與橋業(yè)技術(shù)學(xué)院交通與測繪工程學(xué)院任教，研究方向:梁的課程。