松铺覆盖下相变黏土施工防冻控温数值模拟

堤坝及路基等工程冬季负温下施工,土料会因短时冻结或冻融而引起压实性能降低,并诱发冻胀、融沉、开裂等病害。常规覆盖保温措施工艺复杂,难以实现负温下连续施工,易使工期延长。相变黏土为改善土料防冻性能、延长冬季施工时间提供了可能,但相变材料（PCM）掺量过高影响土料力学性能。为此,本文提出了土料掺混PCM与松铺覆盖联合的防冻控温措施,利用原有施工中上层土料松铺工序,尽可能减少PCM掺量,减小施工干扰,同时解决负温施工暴露时段土料的表层防冻问题。首先,建立了考虑上层土料松铺的施工相变传热有限元数值模型,并验证了模型的有效性;然后,定量分析了不同松铺厚度、PCM掺量对相变黏土冬季施工控温效果的影响,提出了相变黏土有效施工时长的估计方法;最后,给出了防冻控温措施建议,采用2%PCM掺量和9.6cm松铺覆盖层厚度,即可满足现场施工控温的要求。本研究为解决寒区土料冬季施工过程中的防冻控温难题提供了新的技术途径。