根据民航发展规划,我国将在冻土区修建多座机场,目前多年冻土区的机场跑道道基温控技术研究尚属空白。为解决跑道道基热稳定性问题,基于主动降温+保温的思路,开展了L型热管-保温板复合道基的冻土温控技术研究。主要工作及成果如下:1、根据热管及保温板的降温机理,建立了土体温度控制方程,基于热管的特性,提出热管热阻关系式,构造了空气-热管-土体三者之间的传热模型。2、开展了L型热管及保温板的室内试验。首先对比了工业纯铝、Q235碳素钢及304不锈钢三种材质热管的降温效果,表明工业纯铝材质热管的降温效果最佳。然后采用纯铝材质热管对蒸发段水平角影响程度、弯折角影响程度、有效制冷半径、降温幅度进行了试验。基于冷季最佳降温效果的热管参数,对保温板厚度、保温板埋深进行了试验。结果表明:(1)蒸发段水平角在10°~45°范围内,水平角越大降温效果越明显,但不同弯折角度降温幅度范围变化差异较小,同一深度下,温度差值范围在0.1℃~0.3℃;(2)热管的试验有效制冷半径在1.6m~1.8m;(3)热管的降温幅度在1.7℃~5.6℃;(4)3cm和5cm厚度的保温板土层回温曲线较为接近,在距离热管较近处,温度较低,选取3cm厚度的保温板较为适宜;(5)30cm埋深下的土基保温效果较好,回温速率相对较缓,可将其埋置在垫层30cm下,垫层与保温板之间用碎石铺垫。试验表明L型非标热管及保温板措施能够使土基温度降低,也为相关构造设计参数提供了依据。3、建立了数值模型,验证了热管降温效果,对比分析了天然土基和道面土基、L型热管-保温板复合道基的土基温度变化规律。结果表明:相同条件下,跑道下部土基的温度较天然土基高,增温幅度较天然土基大,多年冻土土基的热稳定性降低,较天然土基冻土多退化2m~2.5m,最高温度升高3℃左右,L型热管-保温板复合道基能够使得跑道下部土基温度降低,土基增温幅度减小,土基下部最高温度峰值削弱,融土区深度范围缩小,冻土上限至少抬升1.5m,单根热管有效降温半径2m左右,冻土退化趋势减缓。