CN219887088U - 一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施，所述预制式保温渗沟设施包括：预制模具；三层透水碎石层，三层所述透水碎石层在预制模具内自上而下顺序为第一、二、三层；保温层，所述保温层包括上保温层、下保温层、侧壁保温层；渗沟盖板，所述渗沟盖板位于第一层透水碎石层的上保温层之上；三层渗沟底板，三层所述渗沟底板分别位于三层碎石层的下保温层之下；土工布，所述土工布包裹侧壁保温层外侧；集水管，所述集水管设置于下保温层上；管道接口，所述管道接口仅设置于预制渗沟结构集水管的一端。本实用新型渗沟结构可以及时排出路堑边坡中的活动层融水，拦截侵入路基的地下水，防治涎流冰等公路灾害。

Description

一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施

技术领域

本实用新型设计属于季节性冻土区工程技术领域，涉及一种适用于季节性冻土区路堑边坡中地下水的预制式截流排水设施，特别涉及一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施，可以广泛用于季节性冻土区的工程建设领域地下水的拦截、汇集、排泄。

背景技术

在季节性冻土区，公路线路经常通过山岭区坡脚等地势低洼地带，路堑边坡中可能存在活动层，而冻结层上水存在于多年冻土层上部活动层中，以具有自由水面的液态形式存在，以多年冻土层为隔水板；当气候寒冷时冻结成冰。在冻结过程中，由地表向下冻结，活动层上部会先被冻结并形成连续的隔水顶板，活动层下部的未冻水会变为承压水，随着上部冻结层的加厚和过水断面的减小，其压力逐渐增大，在地表盖层薄弱处被挤出或在水头压力下破坏盖层，进而逐渐形成冰锥或者使地下水流出，漫流在路面上，冻结成高低起伏的冰壳。这会造成涎流冰路害严重威胁行车安全。

渗沟的设计目的是拦截挤出地表盖层进入公路路基的地下水、降低地下水承压水头、有效地收集和排出冻土区的自由水，避免路基受到地下水冻结和融化的影响，防止涎流冰危害，从而保证路面的稳定性和安全性。

传统渗沟的类型有填石渗沟、管式渗沟、洞式渗沟、边坡渗沟、支撑渗沟。然而在冻土区，传统渗沟很难发挥有效作用，渗沟的透水性和排水性时候受温度影响较大，对渗沟设置三层透水碎石层、集水管、渗沟底板可以保证不同水位的地下水可以被排出，减小冻结层隔水板的影响，进行保温设计可以保证在土层冻结过程仍可以及时排出地下水，减小温度变化的影响。

季节性冻土区主要分布在东北高纬度区的大、小兴安岭和松嫩平原北部，以及西北高山地带和青藏高原等地，在进行工程建设时的施工难度较大，一年中可以进行施工的时间较短，采用预制式的结构设计方案可降低现场施工的操作难度，大幅提升施工效率。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施，有效拦截疏通活动层中的未冻水，并且降低该设施在工程应用中的施工难度，有助于在冻土区公路工程建设中推广使用。

为解决上述背景技术问题，本实用新型提供的预制式保温渗沟设施包括：预制模具、三层透水碎石层、保温层、渗沟盖板、三层渗沟底板、土工布、集水管、管道接口。

三层透水碎石层，三层所述透水碎石层在预制模具内自上而下顺序分别为第一、二、三层。

进一步地，所述的预制式保温渗沟设施中的第一、二、三层透水碎石层为结构相同、互相独立的集排水结构。

保温层，所述保温层分别设置于透水碎石层的上部、下部和侧壁。

进一步地，所述保温层根据设置位置分为三类：上保温层、下保温层、侧壁保温层，其中，侧壁保温层仅设置于靠近路基的一侧。

渗沟盖板，所述渗沟盖板位于第一层透水碎石层的上保温层之上。

三层渗沟底板，三层所述渗沟底板分别位于第一、二、三层碎石层的下保温层之下。

土工布，所述土工布包裹侧壁保温层外侧。

集水管，所述集水管位于下保温层上。

进一步地，所述集水管分别设置于三层透水碎石层中，集水管下侧部分嵌入下保温层中，与透水碎石层接触面上开设多个透水孔，小孔在集水管上呈环状分布。

管道接口，所述管道接口仅设置于预制渗沟结构集水管的一端。

与相关技术相比较，本实用新型提供的预制截水渗沟具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟，该设施可以在季节性冻土区不同温度条件下发挥集水、排水的作用，有效拦截进入公路路基的地下水。

由于水分迁移受到土层冻融状态及冻结部位影响，本实用新型渗沟设施埋置土层较深，具有三层排水结构，可及时排出地下土层中不同地下水位的具有自由液面的未冻水，在冻结过程中，可以保证活动层下部的承压水被排出，在融化过程，可保证活动层上部的融水被排出，从而避免了涎流冰等公路灾害的发生。本实用新型采用预制式设计，根据工程建设需要，利用预制模具制造若干渗沟结构单元，将制作好的渗沟运输至施工现场，在现场拆除预制模具后进行拼接，然后直接埋入挖好的渗沟基坑中，大大降低了运输及施工难度，提高了在冻土区的施工效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的施工完成后预制式保温渗沟的一种较佳实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的预制式保温渗沟的一种较佳实施例的结构示意图。

图3为图2所示实例的结构详图。

图4为图2所示实例的俯视剖视图。

图5为图2所示实例的侧视剖视图。

图中标号：1、预制模具，2、透水碎石层，3、保温层，4、渗沟盖板，5、渗沟底板，6、土工布、7、集水管，8、管道接口，9、第一层透水碎石层，10、第二层透水碎石层，11、第三层透水碎石层，12、上保温层，13、下保温层，14、侧壁保温层，15、第一层渗沟底板，16、第二层渗沟底板，17、第三层渗沟底板，18、土层。

实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型提供的施工完成后预制式保温渗沟的一种较佳实施例的结构示意图；图2为本实用新型提供的预制式保温渗沟的一种较佳实施例的结构示意图；图3为图2所示实例的结构详图；图4为图2所示实例的俯视剖视图；图5为图2所示实例的侧视剖视图。

一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施，其特征在于，包括：预制模具1；三层透水碎石层2，三层所述透水碎石层2在预制模具内自上而下顺序为第一层透水碎石层9、第二层透水碎石层10、第三层透水碎石层11；保温层3，所述保温层3包括上保温层12、下保温层13、侧壁保温层14；渗沟盖板4，所述渗沟盖板4位于第一层透水碎石层9的上保温层12之上；三层渗沟底板5，三层所述渗沟底板5分别位于三层透水碎石层2的下保温层13之下；土工布6，所述土工布6包裹侧壁保温层14外侧；集水管，所述集水管设置于下保温层13上；管道接口8，所述管道接口8仅设置于预制渗沟结构集水管7的一端。

所述预制模具1，预制模具1的功能为制造、运输标准几何尺寸的渗沟结构单元，将预制式保温渗沟脱模后投入现场使用，预制模具1可重复使用。

三层所述透水碎石层2，为保证透水碎石层2的几何稳定，需要混合一定比例的水泥砂浆，起到对碎石的胶结作用。

所述保温层3根据设置位置分为三类：上保温层12、下保温层13、侧壁保温层14，其中，侧壁保温层14仅设置于靠近路基的一侧，且保温层3所使用的材料相同。

所述渗沟盖板4，渗沟盖板4由混凝土材料制成，覆盖在第一层透水碎石层9上保温层12顶。

三层所述渗沟底板5分别位于三层透水碎石层2的下保温层13之下，每个渗沟结构单元具有三层混凝土底板，在制作渗沟时先利用加工好的模具制作设计用量的渗沟混凝土底板。

所述土工布6包裹侧壁保温层14外侧。

所述集水管7位于下保温层13上，分别设置于三层透水碎石层2中，集水管7下侧部分嵌入下保温层14中，与透水碎石层14接触面上开设多个透水孔，小孔在集水管上呈环状分布。

所述管道接口8仅设置于预制渗沟结构集水管7的一端，接口端直径略小于集水管7直径，用来连接各个预制渗沟结构单元，形成无缝隙的连续渗沟。

本实用新型提供的预制式保温渗沟工作原理如下：

首先加工制作预制模具1，在模具1内壁侧涂抹润滑油，在模具1底部放入养护完成后的渗沟混凝土底板，再铺设底板的下保温层13，将集水管7放置于下保温层13上，将开设有小孔的一侧朝上，再倒入混合水泥砂浆的级配碎石，水泥砂浆具有一定胶结强度后，在第三层透水碎石层11顶铺设一层保温层，接下来以同样的制作流程完成第二层及第一层的渗沟底板5和透水碎石层2，最后在第一层透水碎石层9顶铺设保温材料以及渗沟盖板4，将预制模具1封闭好运输至施工现场，将预制式保温渗沟脱模后埋入挖好的路堑边坡中，在埋置过程中将渗沟单元逐段拼接，连接成一段完整的渗沟，集水管7的终端将连通适宜排水地段，最后在渗沟盖板4上覆盖土层及植被。当在气温或降水的影响下，冻结层上水含量增加时，地下水可通过第一层透水层9或第二层透水层10，经过碎石层过滤后进入集水管7排出，从而可能入侵或渗入公路路基的地下水被有效拦截。当活动层回冻时，活动层上部冻结，形成隔水板，下部未冻水承压，且地下承压水头随着冻结加深而增大，此时未冻水可通过第三透水层11的过滤进入第三层的集水管7，进而被排出，这避免了地下水的外溢冻结和冰覆路面现象的发生。

与相关技术相比较，本实用新型提供的预制式保温渗沟具有如下有益效果：

本实用新型提供了一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟，该设施可以在季节性冻土区不同温度条件下发挥集水、排水的作用，有效拦截进入公路路基的地下水。

由于水分迁移受到土层冻融状态及冻结部位影响，本实用新型渗沟设施埋置土层较深，具有三层排水结构，可及时排出地下土层中不同地下水位的具有自由液面的未冻水，在冻结过程中，可以保证活动层下部的承压水被排出，在融化过程，可保证活动层上部的融水被排出，从而避免了涎流冰等公路灾害的发生。

本实用新型采用预制式设计，根据预制模具单元制造渗沟结构单元，在施工现场完成拼接直接填埋，大大降低了运输及施工难度，提高了在冻土区的施工效率。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种适用于季节性冻土区路堑边坡的预制式保温渗沟设施，其特征在于，包括：

预制模具；

三层透水碎石层，三层所述透水碎石层在预制模具内自上而下顺序分别为第一、二、三层；

保温层，所述保温层分别设置于透水碎石层的上部、下部和侧壁；

渗沟盖板，所述渗沟盖板位于第一层透水碎石层的上保温层之上；

三层渗沟底板，三层所述渗沟底板分别位于第一、二、三层碎石层的下保温层之下；

土工布，所述土工布包裹侧壁保温层外侧；

集水管，所述集水管位于下保温层上；

管道接口，所述管道接口仅设置于预制渗沟结构集水管的一端。

2.根据权利要求1所述的预制式保温渗沟设施，其特征在于，三层所述透水碎石层中的第一、二、三层透水碎石层为结构相同、互相独立的集排水结构。

3.根据权利要求1所述的预制式保温渗沟设施，其特征在于，所述保温层根据设置位置分为三类：上保温层、下保温层、侧壁保温层，其中，侧壁保温层仅设置于靠近路基的一侧。

4.根据权利要求1所述的预制式保温渗沟设施，其特征在于，所述集水管分别设置于三层透水碎石层中，集水管下侧部分嵌入下保温层中，与透水碎石层接触面上开设多个透水孔，小孔在集水管上呈环状分布。