CN213740383U - 一种适用于冻土地区的路基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于冻土地区的路基结构，包括从下往上依次设置的第一路基层、碎石层、第二路基层、隔热保温层及路面层，所述第一路基层设置于天然地表上，所述路基结构还包括设置于两侧坡面的块石护坡，所述第一路基层内设置有中空的路基降温管，所述路基降温管横穿所述第一路基层两侧，所述路基降温管两端与外界大气接触。本实用新型提供的适用于冻土地区的路基结构冻土保护效果好、适应性强、施工方便、适合复杂路基情况。

Description

一种适用于冻土地区的路基结构

技术领域

本实用新型涉及路基技术领域，尤其涉及一种适用于冻土地区的路基结构。

背景技术

我国多年冻土、季节冻土区域广泛，占到了国土面积的22％，其主要分布在青藏高原、大小兴安岭、阿尔泰山、天山等地区。在季节冻土区域主要面临的问题是冻胀，而在多年冻土区域主要面临的问题就是融沉。冻土地区长期处于低温环境下，路基在冻结时强度很大，然而当周围环境温度上升，含冰冻土融化，就会导致纵向裂缝、不均匀沉降以及路基承载力急剧减小甚至失去承载能力等一系列问题的发生。近些年来，随着全球变暖，气温逐年升高，我国许多地区的多年冻土正在缓缓退化，同时伴随着我国西部大开发战略的实施，在青藏及川藏地区进行的公路修筑、西气东输、光缆埋设等工程建设活动，更是加剧了人类活动影响范围内多年冻土的融化，导致道路病害问题的频繁发生，严重影响了冻土地区道路的正常运行。

相关技术中，冻土保护措施分为被动保护措施和主动保护措施。被动保护措施一般采用单纯的提升路基高度或是在路基中设置保温材料，然而这种方法会导致路基内部的热积累，起不到很好的冻土效果；主动保护措施又分为通风管、块石护坡与碎石层通风、热棒(桩)、人工冻结技术等，这些措施在冻土地区公路建设中得到了大量的应用，采用上述保护措施对路基进行处理后，冻土地区路基融沉问题得到了一定程度的控制，取得了比较好的效果，然而这些方法都有着一定的局限性，在复杂路况下仍存在一些不足。

因此，研发一种冻土保护效果好、适应性强、施工方便、适合复杂路基情况的冻土路基结构对维持冻土地区道路的稳定性具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种冻土保护效果好、适应性强、施工方便、适合复杂路基情况的冻土路基结构，目的是解决现有冻土地区路基发生因冻土融沉引起的一系列道路病害问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种适用于冻土地区的路基结构，包括从下往上依次设置的第一路基层、碎石层、第二路基层、隔热保温层及路面层，所述第一路基层设置于天然地表上，所述路基结构还包括设置于两侧坡面的块石护坡，所述第一路基层内设置有中空的路基降温管，所述路基降温管横穿所述第一路基层两侧，所述路基降温管两端与外界大气接触。

优选的，所述路基降温管沿垂直于道路行车方向横穿所述第一路基层两侧。

优选的，所述路基降温管的数量为多个，多个所述路基降温管间隔设置，相邻两个所述路基降温管之间的间距不小于3m。

优选的，所述路基降温管内设有挡板，所述挡板将所述路基降温管分隔形成相互独立的风管和液管，所述风管为中空式结构，其两端开口均与外界大气连通；所述液管也为中空式结构，其两端封闭，内部填充有冷液。

优选的，所述风管的管口设有隔网；所述冷液为液氨或丙烯。

优选的，所述块石护坡和所述路基结构的坡面之间还夹设有第一防水层，所述路面层和所述隔热保温层之间夹设有第二防水层，所述第一防水层和所述第二防水层配合形成防水层，所述防水层采用土工布制成。

优选的，所述隔热保温层包括隔热布料层及保温布料层，所述隔热布料层设置于所述保温布料层的上层。

优选的，所述碎石层的厚度为40cm，碎石粒径为在30mm-60mm。

优选的，所述第一路基层与所述第二路基层填料采用回填土方压实而成。

与相关技术相比，本实用新型提供的一种适用于冻土地区的路基结构中，采用隔热保温层作为被动保温，采用路基降温管、碎石层及块石护坡的结构形成主动降温，被动保温与主动降温相结合，可以加强所述天然地表的冻土保护效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本实用新型提供的适用于冻土地区的路基结构横断面示意图；

图2为本实用新型提供的适用于冻土地区的路基结构纵断面示意图；

图3为路基降温管的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请结合参阅图1-3，本实用新型提供一种适用于冻土地区的路基结构，所述路基结构整体横截面为梯形，其两侧为倾斜的坡面，可以防止水土流失。所述路基结构包括由下至上依次设置的第一路基层2、碎石层4、第二路基层5、隔热保温层6及路面层7，所述第一路基层2设置于天然地表1上。所述路基结构两侧坡面位置设有块石护坡8，所述块石护坡8的上表面与所述路面层7齐平，下表面抵接所述天然地表1。所述块石护坡8用于加固所述路基结构的两侧坡面，避免出现滑坡。

通过设置两层路基及碎石层，增加了路基结构整体的高度，可以很好的分摊载荷，避免天然地表1下面的冻土出现应力集中，可以有效保护冻土不被破坏。同时，所述碎石层4及块石护坡8依靠石类材料良好的导热性能以及其较大的孔隙，可以加强空气自由对流，使得冬夏冷热空气由于空气密度差异而不断发生热量交换，排出路基内部热量，有利于保护冻土地区路基稳定。

第一路基层2与第二路基层5填料采用回填土方压实而成，取料方便，施工简单。

所述块石护坡8和所述路基结构的坡面之间还夹设有第一防水层，所述路面层7和所述隔热保温层6之间夹设有第二防水层，所述第一防水层和所述第二防水层配合形成防水层9，所述防水层9采用土工布制成。所述防水层9可以有效防止水渗入路基结构，延长所述路基结构的使用寿命。

所述第一路基层2中设有路基降温管3，所述路基降温管3横穿所述第一路基层2两侧，所述路基降温管3两端与外界大气接触。优选的，所述路基降温管3沿垂直于道路行车方向横穿所述第一路基层2两侧，所述路基降温管3的长度大于所述第一路基层2的宽度，所述路基降温管3突出所述第一路基层2以外的部分向上折弯。

所述路基降温管3管道截面为圆形，所述路基降温管3内设有挡板301，所述挡板301将所述路基降温管3分隔形成相互独立的风管302和液管303，优选的，所述风管302和所述液管303呈上下式分布，所述风管302设置于所述液管303的上方。在本实施方式中，所述路基降温管3的管径为30cm，所述路基降温管3的管壁及所述挡板301的厚度均为1cm。在其他实施方式中，所述路基降温管3的尺寸数据还可以根据实际需要进行选择。

所述风管302为中空式结构，其两端开口均与外界大气连通，通过空气流通可以带走所述第一路基层2内部的热量。所述风管302的管口设有隔网304，隔绝外部灰尘、杂物、雨雪侵入管道造成堵塞，使得路基降温管3耐用性强，维护简单。

所述液管303也为中空式结构，其两端封闭，内部填充有冷夜305，利用所述冷液305良好的吸热性能降低路基内部的温度。优选的，所述冷液305为液氨或丙烯。

所述风管302和所述液管303结合了空气和冷液散热降温的功能，增强了整体降温效果，有效缓解多年冻土地区道路面临的融沉问题。

所述路基降温管3外壁设有固定座10，所述固定座10用于将所述路基降温管3固定于第一路基层2内。

进一步的，所述路基降温管3的数量为多个，多个所述路基降温管3沿道路行车方向间隔设置，相邻两个所述路基降温管3之间的间距不小于3m，所述路基降温管3的管口朝向可根据风向、气候进行调整。

所述碎石层4的厚度为40cm，碎石粒径控制在30mm-60mm。

所述隔热保温层6包括隔热布料层及保温布料层，所述隔热布料层设置于所述保温布料层上方，其中所述隔热布料层可采用聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)或聚苯乙烯挤塑板(EPS)，所述保温布料层可采用聚氨酯泡沫板(PU)。所述隔热布料层隔绝上部热量；保温布料层维护路基内部温度，有效的防止热量传入天然地表1内导致冻土融化，提高冻土的安全性及稳定性。

与相关技术相比，本实用新型提供的一种适用于冻土地区的路基结构中，采用隔热保温层作为被动保温，采用路基降温管、碎石层及块石护坡的结构形成主动降温，被动保温与主动降温相结合，可以加强所述天然地表的冻土保护效果。

以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于冻土地区的路基结构，其特征在于，包括从下往上依次设置的第一路基层、碎石层、第二路基层、隔热保温层及路面层，所述第一路基层设置于天然地表上，所述路基结构还包括设置于两侧坡面的块石护坡，所述第一路基层内设置有中空的路基降温管，所述路基降温管横穿所述第一路基层两侧，所述路基降温管两端与外界大气接触。

2.根据权利要求1所述的路基结构，其特征在于，所述路基降温管沿垂直于道路行车方向横穿所述第一路基层两侧。

3.根据权利要求2所述的路基结构，其特征在于，所述路基降温管的数量为多个，多个所述路基降温管间隔设置，相邻两个所述路基降温管之间的间距不小于3m。

4.根据权利要求3所述的路基结构，其特征在于，所述路基降温管内设有挡板，所述挡板将所述路基降温管分隔形成相互独立的风管和液管，所述风管为中空式结构，其两端开口均与外界大气连通；所述液管也为中空式结构，其两端封闭，内部填充有冷液。

5.根据权利要求4所述的路基结构，其特征在于，所述风管的管口设有隔网；所述冷液为液氨或丙烯。

6.根据权利要求1所述的路基结构，其特征在于，所述块石护坡和所述路基结构的坡面之间还夹设有第一防水层，所述路面层和所述隔热保温层之间夹设有第二防水层，所述第一防水层和所述第二防水层配合形成防水层，所述防水层采用土工布制成。

7.根据权利要求1所述的路基结构，其特征在于，所述隔热保温层包括隔热布料层及保温布料层，所述隔热布料层设置于所述保温布料层的上层。

8.根据权利要求1所述的路基结构，其特征在于，所述碎石层的厚度为40cm，碎石粒径为在30mm-60mm。

9.根据权利要求1所述的路基结构，其特征在于，所述第一路基层与所述第二路基层填料采用回填土方压实而成。

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