一种多年冻土地区路基用控温结构

本实用新型属于路基结构技术领域，具体涉及一种多年冻土地区路基用控温结构。

背景技术：

沼泽广泛的分布于三江平原、大小兴安岭、青藏高原等地，面积近11万平方公里。我国基建取得举世瞩目成就的同时，在修建的过程中也不断面临新的挑战。随着国家对于中西部地区的大力支持，公路与铁路不断的向偏远地区延伸。不仅公路和铁路里程大幅增加，而且道路等级也从低等级向高等级公路发展，如拉萨至嘎贡机场高速公路、共和至玉树高速公路等。虽然高等级公路的修建极大的促进了偏远地区与内地的联系，但是等级公路的修建也带来了新的问题。等级公路一般采用沥青作为路面，而黑色沥青路面其吸热量不仅大于天然地面而且也大于普通土石路面。其吸收的热量很大一部分传入路基，这会加快多年冻土上限的下降趋势。此外，沼泽地能对冻土起到保护作用，其能够有效地降低太阳辐射对下伏冻土的影响，使冻土趋于稳定或增生湿地。但等级公路的修筑打破了原有的平衡，将极大的改变原有的地质水文状况，这将直接导致冻土含冰层的融化，从而会给道路的修筑和维护带来巨大问题，尤其是高含冰量的冻土融化带来的较大融沉变形和失稳。

冻土地区路基设计与施工常常采用两种原则，一种是破坏冻土原则，另一种是保护冻土原则。对于道路等级较低或者冻土含冰量较低的区域，一般选择破坏原则，常采用的措施是预先融化冻土或换填。而对于含冰量较高的冻土或者公路等级较高的区域，一般选择保护冻土原则。该原则一般是通过调控热对流、热辐射和热传导来降低多年冻土体温度，从而避免路基下部多年冻土上限的下降。具体措施一般有：设置合理路基高度、在路基中设置隔温层、采用块石路基、通风路基以及设置热棒等。目前针对冻土沼泽地常采用的方法是抛石挤淤，该措施一般不破坏原地面，在施工的时候直接在沼泽地上抛填片块石。虽然该措施在一定程度上能够减轻道路施工所带来的影响，但是从长期监测的结果来看，仍旧不能减少路基冻胀融沉带来的病害。

因此如何确保在沼泽水草地施工后道路路基底部的冻土不受破坏，不引起路基的融沉变形，保证道路路基的稳定性和耐久性是亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种多年冻土地区路基用控温结构，以解决沼泽水草地施工后道路路基底部的冻土不受破坏，不引起路基的融沉变形，保证道路路基的稳定性和耐久性的问题。

为解决上述问题，本实用新型公开了一种多年冻土地区路基用控温结构，包括：

路面结构层；

路基顶部填料层，所述路基顶部填料层位于所述路面结构层下方；

隔热层，所述隔热层位于所述路基顶部填料层下方；

第二砂砾垫层，所述第二砂砾垫层位于所述隔热层下方；

土工布层，所述土工布层位于所述第二砂砾垫层下方；

片块石层，所述片块石层位于所述土工布层的下方。

本实用新型的技术方案，还具有以下特点：

进一步地，所述隔热层包含：

第一砂砾垫层，所述第一砂砾垫层位于所述路基顶部填料层下方；

隔热材料层，所述隔热材料层位于所述第一砂砾垫层的下方。

进一步地，所述路基顶部填料层由砂砾构成。

进一步地，所述第一砂砾垫层由砂砾铺垫成，厚20-30cm。

进一步地，所述隔热材料层由xps隔热板，或者粉煤灰构成。

进一步地，所述第二砂砾垫层由砂砾铺垫成20cm。

进一步地，所述片块石层的厚度为0.9m-1.5m。

与现有技术相比，本实用新型的一种多年冻土地区路基用控温结构具有以下优点：（1）该温控结构的隔热控温效果明显，隔热层借助隔热材料导热系数低的特点来阻止热量的向下传导，片块石层利用空气对流来降低地面温度，从而保证路基下伏冻土免受上部温度所带来的不利影响；（2）该温控结构施工简便，施工方法与普通路基施工方法一致，不需要特殊处理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型的一种多年冻土地区路基用控温结构的结构示意图。

图中：1.路面结构层，2.路基顶部填料层，3.隔热层，3-1.第一砂砾垫层，3-2.隔热材料层，4.第二砂砾垫层，5.土工布层，6.片块石层。

具体实施方式

以下将配合实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

如图1所示，本实用新型的一种一种多年冻土地区路基用控温结构，包括：

路面结构层1；

路基顶部填料层2，路基顶部填料层2铺设于路面结构层1下方；

隔热层3，隔热层3包含：

第一砂砾垫层3-1，第一砂砾垫层3-1铺设于路基顶部填料层2下方；

隔热材料层3-2，隔热材料层3-2位于铺设于第一砂砾垫层3-1的下方。

第二砂砾垫层4，第二砂砾垫层4铺设于隔热材料层3-2下方；

土工布层5，土工布层5铺设于第二砂砾垫层4下方；

片块石层6，片块石层6铺设于土工布层5的下方。

其中：路基顶部填料层2由砂砾构成，该层厚度由路基填高控制；第一砂砾垫层3-1由砂砾铺垫成，厚30cm；隔热材料层3-2由xps隔热板构成，或由粉煤灰铺成，厚度为20cm；第二砂砾垫层4由砂砾铺垫成20cm；片块石层6的厚度为0.9m-1.5m，两侧超填50cm，铺筑时不清表，直接抛填片石，分层冲击碾压进行挤淤，片块石应选择洁净、耐冻、无级配、无风化、无水锈、无裂纹的石料，且石料强度不低于30mpa。

与现有技术相比，本实用新型的一种多年冻土地区路基用控温结构具有以下优点：（1）该温控结构的隔热控温效果明显，隔热层借助隔热材料导热系数低的特点来阻止热量的向下传导，片块石层利用空气对流来降低地面温度，从而保证路基下伏冻土免受上部温度所带来的不利影响；（2）该温控结构施工简便，施工方法与普通路基施工方法一致，不需要特殊处理。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离实用新型的精神和范围，则都应在实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，包括：

路面结构层（1）；

路基顶部填料层（2），所述路基顶部填料层（2）位于所述路面结构层（1）下方；

隔热层（3），所述隔热层（3）位于所述路基顶部填料层（2）下方；

第二砂砾垫层（4），所述第二砂砾垫层（4）位于所述隔热层（3）下方；

土工布层（5），所述土工布层（5）位于所述第二砂砾垫层（4）下方；

片块石层（6），所述片块石层（6）位于所述土工布层（5）的下方。

2.根据权利要求1所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述隔热层（3）包含：

第一砂砾垫层（3-1），所述第一砂砾垫层（3-1）位于所述路基顶部填料层（2）下方；

隔热材料层（3-2），所述隔热材料层（3-2）位于所述第一砂砾垫层（3-1）的下方。

3.根据权利要求1所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述路基顶部填料层（2）由砂砾构成。

4.根据权利要求2所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述第一砂砾垫层（3-1）由砂砾铺垫成30cm。

5.根据权利要求2所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述隔热材料层（3-2）由xps隔热板构成。

6.根据权利要求5所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述第二砂砾垫层（4）由砂砾铺垫成20cm。

7.根据权利要求1所述的多年冻土地区路基用控温结构，其特征在于，所述片块石层（6）的厚度为0.9m-1.5m。

技术总结
本实用新型公开了一种多年冻土地区路基用控温结构，包括：路面结构层；路基顶部填料层，所述路基顶部填料层位于所述路面结构层下方；隔热层，所述隔热层位于所述路基顶部填料层下方；第二砂砾垫层，所述第二砂砾垫层位于所述隔热层下方；土工布层，所述土工布层位于所述第二砂砾垫层下方；片块石层，所述片块石层位于所述土工布层的下方。该多年冻土地区路基用控温结构，解决了沼泽水草地施工后道路路基底部的冻土不受破坏，不引起路基的融沉变形，保证道路路基的稳定性和耐久性的问题。

技术研发人员：侯小军;黄万俊;毛雪松;陈麟麟;韩良庆
受保护的技术使用者：四川川交路桥有限责任公司;长安大学
技术研发日：2020.09.27
技术公布日：2021.07.23