[发明专利]一种新型多年冻土地区路基结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种路基结构领域，尤其涉及多年冻土地区路基结构领域。

背景技术

随着现在经济建设和人们日常生活需求，我国近年来一直在不断扩大和完善交通网络建设。而我国疆土幅员辽阔，南北东西跨度很大，地质和气候问题差异很大，在交通网络建设中存在许多问题，在我国青藏高原及大小兴安岭，东西部一些高山顶部，属于高纬度、高寒地区，其土壤温度长期等于或低于零摄氏度，并且在土中还含有一些固态冰，这就是所谓的冻土。冻土是一种温度敏感性土体，在冻土区工程建设中不可避免地会遇到土层冻结、未冻结、正在冻结、正在融化以及融化不等的状态。即使大的物质成分和含水量等保持不变，在冻土区的地基土也将比在融化区具有显著的可变性和复杂性。

现有技术中，多年冻土地区进行路基填筑时，可采用主动保护措施和被动保护措施保护多年冻土。主动保护措施可抬高冻土上限，使地基始终处于稳定冻结状态，但其造价成本太高；被动保温措施理论上增大了地表热量进入多年冻土层的热阻，可延缓多年冻土的融化，但在抬高上限的同时，下伏冻土温度也普遍升高，保温结构下存在着热积累，因此效果不佳。针对单独主动保护措施或被动保护措施尚不能解决冻土病害问题，因此，需要一种新型多年冻土地区路基结构。

发明内容

本发明的目的在于：解决多年冻土地区路基填筑存在冻胀和融沉等问题，提供一种新型多年冻土地区路基结构

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种新型多年冻土地区路基结构，包括地上部分的梯形路堤结构和地下部分的泡沫轻质混凝土保温层和聚热层，泡沫轻质混凝土保温层位于路堤结构正下方的，聚热层设置在泡沫轻质混凝土保温层的下方，泡沫轻质混凝土保温层横向宽度比路堤结构底部的宽度长2-3m，所述路堤结构两侧均设置有热棒结构，所述热棒结构贯穿路堤结构、泡沫轻质混凝土保温层和聚热层。

进一步地，所述热棒结构包括集热结构和集热管；集热管与集热结构之间通过接头连接，热棒结构底部与集热结构之间刚性连接。热棒结构构成被动防护，热棒结构可以有效的帮助地基散热，保持地基温度。热棒是一种高效热导装置，具有独特的单向传热性能，热量只能从地面下端向地面上端传输，不能反向传热，可以有效降低土壤温度。

进一步地，在垂直方向，热棒结构顶部高出路堤结构顶部1～1.5m，热棒结构顶部位于视野下方可以防止炫光问题。

进一步地，泡沫轻质混凝土保温层的材料为纤维和防水剂混合物；泡沫轻质混凝土厚度>30cm，浇筑厚度随浇筑密度的增加而增加。泡沫轻质混凝土层形成主动防护，其材质导热系数低，可以有效防止较高的温度会造成路基融化，保证路基温度一直保持在0℃以下。

进一步地，所述聚热层为厚度约12～18cm的细沙层。

进一步地，所述聚热层长宽尺寸与泡沫轻质混凝土保温层尺寸一致。

进一步地，路堤结构的填筑材料为防冻作用的填料。

进一步地，所述集热管的材料为弹性材料，内部导热材料为冰；所述集热结构为八向接头的不锈钢结构。

本发明的有益效果如下：

1.通过泡沫轻质混凝土保温层、集热层和热棒形成的路基结构，泡沫轻质混凝土保温层的材质纤维和防水剂混合物，其导热效果差，可以防止温度升高，造成地基融化；热棒是一种高效热导装置，具有独特的单向传热性能，热量只能从地面下端向地面上端传输，不能反向传热，是处理冻土病害、保护冻土的有效措施，可以有效的降低冻土土壤地下温度；将泡沫轻质混凝土保温层的主动防护与热棒的被动防护同时结合起来，可以保证土壤温度恒定性。

2.泡沫轻质混凝土一种将泡沫与水泥浆均匀混合的新型保温材料，其不仅密度小、轻质轻而且耐久性强、低弹减震性好、具有保温隔热作用，同时其原材料中不含苯、甲醛等有害物质，不会对环境造成污染，并且价格低廉。

3.泡沫轻质混凝土保温层掺加了纤维与防水剂，纤维可以防止温度变化影响泡沫轻质混凝土保温层的结构，冻土中含有大量的水分，防水剂可以有效的防止水分融化、凝固造成路基膨胀，损坏。

4.在垂直距离上热棒顶部高出路基结构1～1.5米，正好在人眼的视线下方，可以有效的防止炫光问题的产生。

附图说明

图1是本发明横断示意图；

图2是热棒俯视图；

附图标记：1-聚热层；2-泡沫轻质混凝土保温层；3-热棒结构；4-路堤结构；5-集热结构；6- 集热管。

具体实施方式