214國道凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場測溫技術(shù)研究

214國道凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場測溫技術(shù)研究摘要：本文主要研究了214國道的凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場測溫技術(shù)。針對冬季低溫環(huán)境下路面結(jié)冰的問題，本文采用了溫度傳感器在實(shí)驗(yàn)場測溫的方法，通過對實(shí)際路面溫度的監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，掌握了凍土路基路面溫度的變化規(guī)律。同時(shí)，本文還探討了溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素，提出了可以降低路面結(jié)冰的方案。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本文提供了一種可行的測溫技術(shù)方案和溫度控制方案，可為實(shí)際道路的建設(shè)和管理提供有益的參考和借鑒。關(guān)鍵詞：214國道、凍土路基、溫度傳感器、路面結(jié)冰、溫度控制。一、引言214國道是我國東北地區(qū)的重要干線公路，因?yàn)槠渌诘貐^(qū)的氣候寒冷，冰雪覆蓋時(shí)間長，給道路建設(shè)和管理帶來了很大的困難。其中，凍土路基路面溫度的變化是影響道路使用狀態(tài)和安全性的重要因素。冬季低溫環(huán)境下，路面易結(jié)冰，影響車輛的行駛安全。因此，研究凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場測溫技術(shù)，掌握路面溫度的變化規(guī)律，以及溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素，對提高道路使用狀態(tài)和安全性具有重要的實(shí)際意義。二、實(shí)驗(yàn)場概述本文所研究的實(shí)驗(yàn)場位于214國道沿線，是一處長約200米，寬約10米的實(shí)驗(yàn)道路，包括水泥路面和碎石路面。道路的位置和周圍環(huán)境如圖1所示。圖1實(shí)驗(yàn)場位置和周圍環(huán)境在實(shí)驗(yàn)場道路上，固定了10只溫度傳感器，分別安裝在路面的不同位置和深度。傳感器類型為DS18B20數(shù)字溫度傳感器，具有高精度、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。傳感器的運(yùn)行電壓為3.3V，采用單總線傳輸方式，可方便地與MCU等嵌入式系統(tǒng)連接和通信。實(shí)驗(yàn)場內(nèi)還安裝了多臺(tái)溫度控制設(shè)備，包括電熱器、太陽能板等，用于對路面溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，以驗(yàn)證溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素。同時(shí)，還在實(shí)驗(yàn)場道路上進(jìn)行了車輛行駛測試和路面結(jié)冰測試，以進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的正確性和可靠性。三、實(shí)驗(yàn)方案本文以214國道凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場為研究對象，提出以下實(shí)驗(yàn)方案：1、溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)：在實(shí)驗(yàn)道路上，固定不同位置和深度的溫度傳感器，通過單總線連接將傳感器與MCU等嵌入式系統(tǒng)連接，監(jiān)測道路不同時(shí)刻的溫度。2、溫度控制實(shí)驗(yàn)：采用電熱器和太陽能板等溫度控制設(shè)備，對實(shí)驗(yàn)道路進(jìn)行溫度控制和調(diào)節(jié)，記錄不同溫度控制方案對路面結(jié)冰的影響。3、車輛行駛測試與路面結(jié)冰測試：在實(shí)驗(yàn)道路上進(jìn)行車輛行駛測試和路面結(jié)冰測試，以進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的正確性和可靠性。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析通過實(shí)驗(yàn)得到的溫度數(shù)據(jù)，分析了實(shí)驗(yàn)道路不同位置和深度在不同時(shí)間段的溫度波動(dòng)情況。如圖2所示，圖中橫軸為時(shí)間，縱軸為溫度，從圖中可以看出，溫度隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，即溫度在白天逐漸升高，在夜間逐漸降低的趨勢。圖2不同位置和深度溫度波動(dòng)情況通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：1、路面深度對溫度變化的影響：路面深度越深，溫度波動(dòng)越緩和，即溫度波動(dòng)幅度變小。這是由于路面深度越深，與空氣接觸的面積變小，熱量傳遞越慢，溫度波動(dòng)幅度就越小。2、路面位置對溫度變化的影響：路面位置對溫度變化的影響較大。在同一深度的情況下，南面的溫度波動(dòng)幅度較大，而北面的波動(dòng)幅度較小。這是由于陽光照射時(shí)間的差異導(dǎo)致，北面受陰的時(shí)間較長，溫度保持穩(wěn)定，而南面受陽光照射時(shí)間較長，溫度波動(dòng)幅度較大。3、溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素較多，包括溫度控制時(shí)段、溫度控制幅度、控制技術(shù)等。其中，溫度控制時(shí)段和控制技術(shù)的影響較大。五、結(jié)論和展望本文研究了214國道凍土路基路面實(shí)驗(yàn)場測溫技術(shù)，并掌握了凍土路基路面溫度的變化規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素，提出了可以降低路面結(jié)冰的方案。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，得出以下結(jié)論：1、溫度傳感器在實(shí)驗(yàn)場測溫是一種可行的方法，可以準(zhǔn)確、快速地掌握路面溫度變化的規(guī)律。2、路面深度、位置等因素對路面溫度變化的影響較大，對溫度控制方案的制定具有一定的指導(dǎo)作用。3、溫度控制對路面結(jié)冰的影響因素較多，需要結(jié)合實(shí)際情況，制定合適的控制方案。展