[发明专利]一种土体保温防冻结构及其施工方法

权利要求书

1.一种土体保温防冻结构,其特征在于，包括支撑体；所述支撑体为具有上开口和下开口的封闭环状结构；在所述支撑体的上开口设置有至少一层真空玻璃管层；每层真空玻璃管层包括多根并排紧邻布置的真空玻璃管；与所述上开口接触的那一层真空玻璃管层将所述上开口完全封堵；所述下开口覆盖需要防护土体的地表。

2.根据权利要求1所述的土体保温防冻结构，其特征在于，每平方米所述需要防护土体一天中吸收的热量为Qx＝Qf1-Q'f1；其中，

Qf1为每平方米所述土体在白天时间内所吸收的热量：Qf1＝I*τ*αT*A；

I为太阳辐射热，按冬至日1.7倍计算；τ为真空集热管穿透比；αT为土体吸收率；A为每平方米所述需防护土体对应地集热管的采光面积；

Q′f1为每平方米所述需要防护土体在每天夜间12小时中散发的热量：ρ为土体的密度；c为土体的比热容；λ为土体的导热系数；tw为地表突然变化到的温度；t0为地表初始温度。

在所述需要防护的土体为非冻土时，每平方米所述需要防护土体一天中吸收的热量Qx大于等于0。

3.根据权利要求2所述的土体保温防冻结构，其特征在于，在所述需要防护的土体为冻土时，Qx大于0；

所述冻土层的厚度为土体中温度为0℃的位置距离土体地表的深度；所述冻土层的厚度x根据误差函数计算，其中，t为冻结处温度，tw地表突然变化到温度，t0为地表初始温度，a为热扩散率,λd为冻土导热系数；ρd为冻土密度；cd为冻土比热容；T为tw温度持续的时间；

每平方米所述需要防护土体一天中吸收的热量Qx可以融化的土层厚度：δr＝Qx/(ρdγχ)；其中，ρd为冻土密度，γ为水结冰潜热，χ为冻土含水率；

所述冻土全部融化的时间Tr＝x/δr。

4.根据权利要求1所述的土体保温防冻结构，其特征在于，在所述下开口覆盖需要防护土体的地表上铺撒有易吸光物质层。