[发明专利]基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖及通风层路堤

说明书

本发明公开了一种基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖及通风层路堤，所述的多孔通风砖包括砖体，所述的砖体包括上砖体和下砖体，所述砖体为方体本体，在方体本体上设有横纵相交并互相连通的通风横槽和通风纵槽；上砖体和下砖体组合形成横纵相交并互相连通的通风横管和通风纵管。将该多孔通风砖在沿路堤与临近地表交界面区域内进行埋设，形成纵横互通的通风网络，以改善空气对流换热的效率，从而解决因人类工程活动、地质环境变化以及全球温室效应共同作用下引起的多年冻土地区路堤温度升高，导致强度、稳定性和承载力下降以及不均匀沉降问题。

技术领域

本发明属于冻土工程技术领域，尤其涉及一种基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖及通风层路堤，该多孔通风砖主要应用于多年冻土区路堤稳定性控制，如青藏铁路、青藏公路路堤。

背景技术

自二十一世纪以来，我国经济持续快速发展，经济建设重心从东部沿海地区正向中西部地区转移，工程建设规模日益增大，地质环境变得更加复杂，人类工程活动对地质环境和地质过程影响加剧，研究人类工程活动与地质环境的相互作用、解决地质缺陷引起的工程问题和工程建设引起的地质问题显得越来越重要。青藏高原平均海拔4500m以上，一年冰冻期长达8个月，年平均气温-7—-2℃，年平均气压620—544mb，空气密度约0.64kg/m3，太阳光照强烈，分布着大片连续多年冻土、岛状多年冻土及季节冻土。多年冻土的存在和发展强烈地受到地质地理环境的影响，在气候变暖及工程活动共同作用下，路基下多年冻土温度升高、退化加剧，导致其强度和承载力下降，产生不均匀沉降，严重影响路基稳定性。

对于高温多年冻土路堤，用一般的地温调控技术不足以维持其路基的稳定，尤其是公路对路基强度要求更高，传统的降温技术如：碎(块)石，路堤会存在一定局限性，必须要从基于强迫对流机理的地温调控技术来强化降温效果，其中利用旱桥和空气强迫对流降温的多孔通风层形式是一种思路。

发明内容

本发明的目的是提供一款基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖及通风层路堤，将该多孔通风砖在沿路堤与临近地表交界面区域内进行埋设，形成纵横互通的通风网络，以改善空气对流换热的效率，从而解决因人类工程活动、地质环境变化以及全球温室效应共同作用下引起的多年冻土地区路堤温度升高，导致强度、稳定性和承载力下降以及引起不均匀沉降问题。

为实现上述目的，本发明采取如下的技术方案：

基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖，包括砖体，所述的砖体包括上砖体和下砖体，所述砖体为方体本体，在方体本体上设有横纵相交并互相连通的通风横槽和通风纵槽；上砖体和下砖体组合形成横纵相交并互相连通的通风横管和通风纵管。

作为优选，所述砖体的通风横槽和通风纵槽均为半圆形凹槽。

作为优选，所述的通风横槽和通风纵槽为2个，形成“井”字，一砖体“井”字中的“口”为凹槽，则另一砖体“井”字中的“口”为凸起的凸块，凹槽与凸块嵌合，可以确保上下砖体间通风横槽和通风纵槽不易错位；更为优选，所述凹槽为正方体，所述凸块为正方体。

作为优选，所述砖体设有可互相搭接的搭接结构，提高砖体的承载力。

更为优选，所述的搭接结构为错位设置在砖体表面的一层搭接平台，所述搭接平台为与砖体表面大小一致的方形。

作为优选，所述砖体的通风横槽和通风纵槽的个数为若干个。

作为优选，所述砖体的方体本体为长方体本体或正方体本体。

作为一个案例，所述砖体的表面上开满透气小孔。

作为优选，所述的多孔通风砖为预制混凝土砖。

本发明还包括该基于强化强迫对流降温效果的多孔通风砖的施工工艺，包括如下步骤：