涵洞上部路基防冻融结构的制作方法

本实用新型涉及路基技术领域，尤其涉及一种涵洞上部路基防冻融结构。

背景技术：

土体冻融，是指土层由于温度降到零度以下和升到零度以上而产生冻结和融化的一种物理地质作用现象。我国多属于季节性冻土类型。即冬季冻结，夏季消融，多年冻土类型少。冻融灾害在我国北方冬季气温低于零度的各省区均有发育。但以高海拔地区和东北高纬度地区最为严重。

通常，由土的冻融产生的主要灾害作用和现象有：

1、冻胀和融沉：土层冻结产生体积膨胀，融化使土层变软产生沉陷，甚至土石翻浆，从而形成冻胀和融沉作用。这是季节性冻土地区中最主要的灾害作用。它常造成建筑物基础破坏，房屋开裂，地面下沉；道路路基变形，威胁行车安全，影响交通运输等。

2、冻融滑、塌和冻融泥流：冻融使土体的平衡状态发生改变。当这种作用发生在斜坡地区时，便可产生滑坡、崩塌；而在土层融化成为液态时，则形成泥流。冻融滑、塌和冻融泥流在西南、西北高海拔地区极为常见、给工程建设造成了很大危害，甚至造成了人身伤亡。

3、冻融塌陷：土层的强烈冻融，使地表下沉，从而引起塌陷。这种作用也常见于广大的季节性冻土地区，并造成了大量的路基破坏、工程建筑物毁损等恶性事件。

可见，土的冻融的危害性是不容忽视的。尤其是在我国的高纬度、高海拔地区已经成为一种灾害，应当尽快采取适当的措施加以防御和整治。

公路、铁路路基冻融病害以冻胀和融沉最为普遍，而涵洞上部路基的冻胀和融沉最易发生。秦沈客运专线1100座涵有350座涵上发生路基冻害，是秦沈线冻害的主要形式。

路基冻融病害产生的原因及现行结构的缺陷如下：

1.路基冻融产生的原因是冻融线以上土体含水率高，零度以下结冻产生冻胀，零度以上逐渐融化恢复。

2.现涵洞及路基的结构及缺陷

如图1所示，涵洞两侧路基土体的水分可以在重力作用下不断下移直至进入地面，路基冻融线以上土体相对干燥，含水量低，故不易发生冻胀融沉。

涵洞上部路基土体的水分在重力作用下只能达到涵洞防水层。设计意图是到达防水层的水通过涵洞两侧的无砂透水混凝土下行流出。但由于涵洞顶端坡度不足，加之水水平方向流动又受到土颗粒的吸附和阻碍作用，因此不能顺利排出，造成土的含水率较高。加之涵洞洞内与大气联通，路基从顶面向下传导温度，涵洞顶板由下向上传导温度，故更易形成冻胀融沉。这就造成了涵洞上部路基填料与其两侧路基填料相同时，两侧路基不发生冻融，而涵洞上部路基发生冻融问题。

技术实现要素：

为了解决涵洞上部路基发生冻融问题，本实用新型提供了一种涵洞上部路基防冻融结构。

为了达到上述目的，本实用新型提供的一种涵洞上部路基防冻融结构，在防水层和涵洞上部路基填土间增加强透水层。

进一步，所述强透水层为5-10mm的碎石或其它具有强度并富有空隙的非亲水材料。

进一步，所述强透水层上部覆盖透水土工织物。

进一步，涵洞本体顶部的排水坡度为大于等于4％。

有益效果：本实用新型涵洞上部路基土体的水分可以在重力作用下，进入强透水层。强透水层使用的材料对水分的吸附作用减小，加之富含空隙可以有效的通过涵顶排水坡更快的排出。少量存在强透水层的水分即便发生结冻现象，因强透水层富含空隙为水分冻胀留出了空间。以此解决冻胀融沉问题。透水土工织物的作用是防止上部土体细颗粒进入强透水层，保持强透水层状态，使其发挥作用。

附图说明

图1为现有技术涵洞及路基结构纵向剖面图。

图2为本实用新型实施例涵洞及路基结构纵向剖面图。

附图标识：1、路基本体；2、无砂透水混凝土块；3、涵洞本体；4、防水层；5、路基面；6、地面；7、强透水层；8、透水土工织物。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

参照图2所示，本实施例的涵洞上部路基防冻融结构加大涵顶排水坡度。在涵洞防水层4和涵洞上部路基填土间增加强透水层7(可采用5-10mm的碎石或其它具有强度并富有空隙的非亲水材料)强透水层7上部覆盖透水性好的透水土工织物8。涵洞本体顶部的排水坡度为大于等于4％。

原理：涵洞上部路基土体的水分可以在重力作用下，进入强透水层。强透水层使用的材料对水分的吸附作用减小，加之富含空隙可以有效的通过涵顶排水坡更快的排出。少量存在强透水层的水分即便发生结冻现象，因强透水层富含空隙为水分冻胀留出了空间。以此解决冻胀融沉问题。透水土工织物的作用是防止上部土体细颗粒进入强透水层，保持强透水层状态，使其发挥作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。