一种堤坝防冻胀防护结构及施工方法与流程

本技术涉及堤坝工程领域，尤其是涉及一种堤坝防冻胀防护结构及施工方法。

背景技术：

1、冻胀（也称为冰胀）是指水在温度降至冰点（0摄氏度或32华氏度）以下时，由于水在冻结成冰的过程中发生体积膨胀而引起的现象。这是因为水在冻结时，分子结构会重新排列，导致水的密度减小，因此相同质量的水在冻结后所占的体积要比液态水大。冻胀现象在许多自然和工程环境中都具有重要意义，因为它可以导致物体爆裂、土壤膨胀、寒冷气候下的管道破裂、岩石裂缝、桥梁和堤坝损坏等问题。

2、堤坝容易发生冻胀的原因涉及了寒冷气候条件下水体和土壤的物理特性以及堤坝结构本身，导致堤坝冻胀包括冰的膨胀性质、土壤含水量、寒冷气温、堤坝结构的缺陷、冻融循环等。为了预防堤坝上的冻胀问题，工程师通常会采取一系列措施，包括保持堤坝表面干燥以减少冻结的可能性、在堤坝结构中添加绝缘材料以减轻冻胀引起的应力、确保良好的排水系统以防止积水，以及定期检查和维护堤坝结构以识别和修复任何潜在的问题。

3、上述相关技术中，虽然采取了各种各样的方法来预防堤坝上的冻胀问题。然而，相关技术中仅仅是预防冻胀，却难以在发现有冻胀问题产生的时候第一时间采取相应的措施，进而增加了堤坝受到严重破坏的可能性。

技术实现思路

1、为了解决相关技术中仅仅是预防冻胀，却难以在发现有冻胀问题产生的时候第一时间采取相应的措施，进而增加了堤坝受到严重破坏的可能性的问题，本技术提供一种堤坝防冻胀防护结构及施工方法。

2、第一方面，本技术提供的一种堤坝防冻胀防护结构采用如下的技术方案：

3、一种堤坝防冻胀防护结构，包括：

4、粗骨粒层、细骨粒层、回填土层，所述粗骨粒层位于堤坝的最上层，所述回填土层位于堤坝的最下层，所述细骨粒层位于所述粗骨粒层与所述回填土层之间；

5、防冻组件，所述防冻组件包括热风机、热风通道和热风管，所述热风机位于堤坝的上表面，所述热风通道预埋在堤坝内，所述热风管预埋在堤坝内，所述热风机产生热风通过所述热风通道传递只所述热风管内；以及

6、排水组件，所述排水组件包括集水槽和抽水机，所述集水槽预埋在所述回填土层内，所述抽水机预埋在所述回填土层内，所述集水槽用于收集堤坝内的水，所述抽水机用于将所述集水槽内的水抽入市政排水管。

7、通过采用上述技术方案，将本技术的堤坝防冻胀防护结构设置成粗骨粒层、细骨粒层、回填土层、防冻组件以及排水组件的组合，使得在易发生冻胀现象的河坡、湖泊等地区，首先使用不同粒径的骨粒来作为堤坝的填土层，且由上至下粒径是越来越小的，首先从土层的结构来说粗骨粒层相较于细骨粒层以及回填土层更不易发生冻胀现象，如果气温低至粗骨粒层也发生了冻胀现象，则表明整个堤坝都发生了冻胀现象，此时启动防冻组件，及时将堤坝内冻结的水分解冻，被解冻的水分会在排水组件的作用下及时被排出提拔流入市政排水管，从而有效地减小了冻胀现象对堤坝的破坏，本技术一定程度上解决了相关技术中仅仅是预防冻胀，却难以在发现有冻胀问题产生的时候第一时间采取相应的措施，进而增加了堤坝受到严重破坏的可能性的问题。

8、可选的，还包括节能组件，所述节能组件包括蓄电池箱、太阳能电池板以及传控件，所述蓄电池箱设置在所述热风机远离所述堤坝的一端，所述太阳能电池板设置在所述蓄电池箱远离所述热风机的一端，所述蓄电池箱与所述太阳能电池板电性连接，所述蓄电池箱与所述热风机电性连接，所述蓄电池箱与所述抽水机电性连接，所述传控件用于控制所述热风机的启闭。

9、通过采用上述技术方案，将节能组件设置成蓄电池箱、太阳能电池板以及传控件的组合，使得本技术的冻胀防护结构更加环保节能和高效。

10、可选的，所述传控件的一端贴合固定在所述粗骨粒层的上表面，所述传控件为记忆金属件。

11、通过采用上述技术方案，将传控件设置成记忆金属件的形式，使得当气温低至粗骨粒层都容易发生冻胀现象的时候，记忆金属件的长度会发生变化，进而使得记忆金属件能够对热风机实现启闭。

12、可选的，所述集水槽上开设有多个渗水孔，多个所述渗水孔均匀分布在所述集水槽靠近所述细骨粒层的一端，多个所述渗水孔用于堤坝内的水分的渗入。

13、通过采用上述技术方案，将集水槽上开设有多个渗水孔，使得集水槽能够实现对堤坝内水分的收集。

14、可选的，所述集水槽内设置有传动组件，所述传动组件包括传动板和传动杆，所述传动板与所述传动杆固定连接，所述传动板位于所述集水槽内，所述传动杆远离所述传动板的一端滑动穿设在所述集水槽靠近所述细骨粒层的一端，所述集水槽内收集的水达到一定量后，所述传动板与所述抽水机的开关抵接。

15、通过采用上述技术方案，传动组件的设置，使得当集水槽内收集的水达到一定量后，抽水机会被启动，进而达到了迅速将堤坝内的水排出堤坝的效果。

16、可选的，所述热风管设置有多根，多根所述热风管等间隔设置在所述堤坝内。

17、通过采用上述技术方案，将热风管设置有多根，进一步地增强了防冻组件的防冻能力。

18、可选的，所述防冻组件设置有多组，所述排水组件设置有多组，多组所述防冻组件与多组所述排水组件一一对应，多组所述防冻组件与多组所述排水组件沿堤坝的长度方向均匀分布。

19、通过采用上述技术方案，将防冻组件和排水组件沿堤坝的长度方向设置多组，进一步地提升了堤坝的防冻胀能力。

20、第二方面，本技术还提供一种施工方法，包括以下步骤：

21、b1、提供工程机械、提供防冻组件、提供排水组件，使用工程机械将排水组件、防冻组件预埋设置至设计标定的位置；

22、b2、使用工程器械依次进行回填土层的填埋、细骨粒层的填埋，最后进行粗骨粒层的填埋；

23、b3、在所述b2中，每填埋一层需使用工程机械进行多次夯实，直至密实度达到要求才能够对上层的土层进行填埋和夯实，完成施工。

24、通过采用上述技术方案，b1、b2、b3的设置，使得在对本技术的堤坝防冻胀防护结构进行施工时，只需按照b1、b2、b3的顺序，来依次进行施工即可，整个过程清晰简单，能有效地提高堤坝防冻胀防护结构的施工效率。

25、可选的，还设置有节能组件，所述节能组件包括蓄电池箱、太阳能电池板以及传控件，所述蓄电池箱设置在所述热风机远离所述堤坝的一端，所述太阳能电池板设置在所述蓄电池箱远离所述热风机的一端，所述蓄电池箱与所述太阳能电池板电性连接，所述蓄电池箱与所述热风机电性连接，所述蓄电池箱与所述抽水机电性连接，所述传控件用于控制所述热风机的启闭。

26、通过采用上述技术方案，在对堤坝防冻胀防护结构施工的过程中就将节能组件设置好，有效地解决了如何为本技术的堤坝防冻胀防护结构功能的同时，也更加环保。

27、可选的，所述b2中，回填土层与细骨粒层之间、细骨粒层与粗骨粒层之间均铺设有土工布。

28、通过采用上述技术方案，土工布的设置，能有效地将粗骨粒层、细骨粒层以及回填土层分隔开来，同时能够有效地对防水组件以及排水组件进行保护。

29、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

30、1.将本技术的堤坝防冻胀防护结构设置成粗骨粒层、细骨粒层、回填土层、防冻组件以及排水组件的组合，首先土层结构就能够减小堤坝内土体同时发生冻胀现象的可能性，其次当整个堤坝内的土层都发生冻胀现象时，在防冻组件和排水组件的作用下，能够及时将堤坝内冻结的水分解冻并排入市政排水管，从而有效地减小了冻胀现象对堤坝的破坏，本技术一定程度上解决了相关技术中仅仅是预防冻胀，却难以在发现有冻胀问题产生的时候第一时间采取相应的措施，进而增加了堤坝受到严重破坏的可能性的问题；

31、2.节能组件的设置，使得本技术的冻胀防护结构更加环保节能和高效；

32、3.b1、b2、b3的设置，使得在对本技术的堤坝防冻胀防护结构进行施工时，只需按照b1、b2、b3的顺序，来依次进行施工即可，整个过程清晰简单，能有效地提高堤坝防冻胀防护结构的施工效率。