永冻土层上关于路基热传导问题
L0 L1 L2 L3 L4 L5 χ
沥青层混凝土层干砂石层防水隔温层半冻砂土层
在永冻土地上铺设道路、飞机跑道和某些结构的地基。分析这类地基的结构，有沥青层、混凝土层、干砂层、石子层、绝缘材料层，再下面是湿的沙土层和冻土层（参见图1）。已知，外界的温度是关于时间的函数，冻土层的温度是不变的零下温度。请回答以下问题：
外界温度α（t）
K1
K2
K3
K4
K5
永冻土层温度T0
图1：永冻土地地基结构图（1） 分析空气温度传入路基规律，各材料层的温度分布；（2） 由于一些设备的支架不能固定在解冻土层上，必须固定在永冻土层中，因此确定地下土层的解冻位置非常重要，请给出解冻砂土与冻结砂土的分界线；（3） 请给出各层材料的最佳厚度（结合温度分布、成本和耐用性）；（4） 请结合我国青藏铁路永冻土层地基进行仿真，并给施工单位给出合理建议。
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