自循环防冻胀聚热装置及其路基

1.本发明涉及季节冻土区工程建设病害防治技术领域，具体而言，涉及一种自循环防冻胀聚热装置及其路基。


背景技术：

2.我国季节性冻土区面积大约513.7万平方千米，占国土面积的53.5％。季节冻土受季节性的影响，冬季冻结、夏季全部融化。夏天季节冻结层和季节融化层融化时，由于冰层及冰透镜体分布的不均匀，形成土层不均匀沉降，这是导致各类建筑物变形和破坏的重要原因。季节性冻土的冻胀性、融沉性等特性对工程影响重大。所以在季节性冻土地区的工程建筑或项目应特别注意考虑季节性冻土对工程的影响及防范措施。对于路基而言，路基冻害的形式主要为冻胀、融沉、翻浆冒泥等。
3.近年来由于青藏高原降雨量的不断增加，造成地下水的富集和地下水位的提高，加之气候环境变化的加剧，导致该类地区冻融工程病害的进一步增加，对路基长期稳定性构成重要影响。虽然以往就季节冻土区工程作用下路基病害开展过一下研究，但研究主要针对公路工程或东北、西北等地区高速铁路工况条件下，路基微冻胀工程作用和影响等问题开展研究。而针对青藏铁路西格段高水位、粗填料、强冻融等特殊条件下的冻融工程病害发育特征、分布规律尚缺乏研究。在常规地区所使用的换填基床土、修建减少路基基床含水量的排水设施、无机结合料稳定土保温法、人工盐化路基土、化学注浆、防水帷幕等方法在该类地区应用中由于受到列车正常行驶、不能中断施工等工程条件限制，以及受到土体冻融强烈作用导致的处置部位开裂、路基下部整体封闭极为困难，都导致了这些方法难以满足实际工程需要。由于以往关于该类工程病害整治工程措施的研究较为薄弱，工程问题长期影响路基稳定和运行安全。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括提供了一种自循环防冻胀聚热装置及其路基，其能够利用太阳能资源，通过路基地温场平整加热、路基易冻胀部位重点调控，实现路基均衡、平整加热，有效避免季节冻土区路基冻胀、不均匀起伏等工程病害的产生。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种自循环防冻胀聚热装置，自循环防冻胀聚热装置包括太阳能吸热箱、循环动力单元、聚热管和循环管，其中，太阳能吸热箱、循环动力单元和聚热管通过循环管依次首尾连通、形成循环回路，循环回路中填充有循环工质，太阳能吸热箱用于吸入太阳能、并加热循环工质，聚热管用于插入路基、并将循环工质的热量传递至路基的内部。
7.这样，在白天日照条件下，太阳能吸热箱吸收太阳辐射能转换为内部热能加热循环工质；循环动力单元推动受热后的循环工质流动、传递热量；通过聚热管在路基的内部不断放热，加热聚热管周围的土体，使路基始终处于净吸热和内部热量不断累积的过程中，达
到路基内部聚热和温度始终保持正温的状态，从而达到防治路基土体冻结、路基冻胀等工程病害发生的目的。
8.在可选的实施方式中，太阳能吸热箱包括：
9.外壳；
10.太阳能吸热板，安装在外壳的内部；
11.透明盖板，安装在外壳的顶部；
12.辐射控制板，安装在透明盖板上、且位于太阳能吸热板的上方，辐射控制板采用遮阳材料制成，辐射控制板用于以遮挡部分太阳光照射到太阳能吸热板。
13.这样，外壳、透明盖板和辐射控制板均可阻挡飞沙走石，避免太阳能吸热板破损。更重要的是，在夏季太阳光照充足的情况下，辐射控制板可以遮挡部分太阳光照射到太阳能吸热板，避免太阳能吸热箱以及循环管内温度过高、压力过大，提高装置的稳定性和使用寿命。
14.在可选的实施方式中，辐射控制板平行于所在地区冬季的太阳光线。
15.这样，辐射控制板在冬季时遮挡太阳光的量最少，在夏季时遮挡太阳光的量最多，可以使太阳能吸热板一年四季接收的太阳辐射都较为适中，提高装置的稳定性和使用寿命。
16.在可选的实施方式中，辐射控制板安装在透明盖板的外侧，辐射控制板上靠近透明盖板的一端开设有漏水槽。
17.这样，在下雨天气时，透明盖板上的雨水可以通过辐射控制板上的漏水槽排出，避免透明盖板上积水。
18.在可选的实施方式中，辐射控制板安装在透明盖板的内侧。
19.这样，透明盖板和外壳可以起到对辐射控制板的保护作用。
20.在可选的实施方式中，聚热管包括：
21.外管；
22.进液管，连通在外管的外部、且与循环管的一端连通；
23.出液管，出液管的一端插入外管的内部、且开设有与外管连通的开口，出液管的另一端伸出外管、且与循环管的另一端连通。
24.这样，外管与出液管之间形成循环工质的放热流道、并使循环工质在此放热流道内散热，不仅散热流道较长，而且传热介质只有外管的管壁，传热效率高。
25.在可选的实施方式中，循环动力单元包括依次电连接的太阳能光伏板、控制器和循环泵，太阳能光伏板用于吸入太阳能发电、并提供给循环泵，控制器用于控制循环泵的运作时间。
26.这样，循环动力单元由太阳能光伏板直接驱动，无需外接电源。
27.第二方面，本发明提供一种自循环防冻胀聚热路基，自循环防冻胀聚热路基包括路基和前述实施方式任一项的自循环防冻胀聚热装置，其中，太阳能吸热箱安装在路基的外部，聚热管插入路基的内部。
28.在可选的实施方式中，自循环防冻胀聚热路基还包括保温材料层，保温材料层设置在路基的坡面。
29.这样，在白天日照条件下，太阳能吸热箱吸收太阳辐射能转换为内部热能加热循
环工质；循环动力单元推动受热后的循环工质流动、传递热量；通过聚热管在路基的内部不断放热，加热聚热管周围的土体。在夜间无太阳辐射条件下，整个系统停止工作，同时路基外侧的保温材料层有效阻止路基内部热量的大量散失。由此在上述昼、夜循环和传热过程中，使路基始终处于净吸热和内部热量不断累积的过程中，达到路基内部聚热和温度始终保持正温的状态，从而达到防治路基土体冻结、路基冻胀等工程病害发生的目的。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
31.图1为本发明实施例提供的第一种自循环防冻胀聚热路基的结构示意图；
32.图2为自循环防冻胀聚热装置的主视示意图；
33.图3为聚热管的剖视示意图；
34.图4为第一种太阳能吸热箱的剖视示意图；
35.图5为第一种太阳能吸热箱的俯视示意图；
36.图6为图5中辐射控制板的结构示意图；
37.图7为第一种太阳能吸热箱在冬季时的工作示意图；
38.图8为第一种太阳能吸热箱在夏季时的工作示意图；
39.图9为第二种太阳能吸热箱的剖视示意图；
40.图10为第二种太阳能吸热箱的俯视示意图；
41.图11为循环动力单元的组成示意图；
42.图12为本发明实施例提供的第二种自循环防冻胀聚热路基的结构示意图；
43.图13为本发明实施例提供的第三种自循环防冻胀聚热路基的结构示意图；
44.图14为路基布设聚热管30天后的模拟计算结果地温场示意图。
45.图标：1
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自循环防冻胀聚热路基；2
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路基；3
‑
保温材料层；4
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自循环防冻胀聚热装置；5
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循环管；6
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聚热管；61
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外管；62
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进液管；63
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出液管；7
‑
太阳能吸热箱；71
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外壳；72
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太阳能吸热板；73
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透明盖板；74
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支撑架；75
‑
辐射控制板；76
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漏水槽；8
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循环动力单元；81
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太阳能光伏板；82
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控制器；83
‑
循环泵；9
‑
锚杆。
具体实施方式
46.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
47.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
50.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
51.本发明实施例正是针对路基冻胀中的关键科技问题而提出，从路基冻胀产生的“水、土、温”三个必不可少的要素中的“路基温度”着手，通过设置本发明实施例提供的装置达到控制温度、防控路基冻胀的目的。
52.请参考图1，本实施例提供了一种自循环防冻胀聚热路基1，自循环防冻胀聚热路基1包括路基2、保温材料层3和自循环防冻胀聚热装置4。其中，自循环防冻胀聚热装置4安装在路基2的阳坡一侧或阴坡一侧。
53.保温材料层3设置在路基2的坡面，可以覆盖路基2的整个坡面，并通过锚杆9固定。在其它实施例中，还可以通过在保温材料层3的外表面覆盖薄层土层或其它材料，以压实固定保温材料层3。保温材料层3可以选用建筑岩棉保温材料或一体保温板。具体的，路基2的阳坡坡面和阴坡坡面都可以设置保温材料层3，能够阻止路基2内部的热量散失，在昼夜变化过程中有效保证路基2内部热量的留存。
54.请参阅图1和图2，自循环防冻胀聚热装置4包括太阳能吸热箱7、循环动力单元8、聚热管6和循环管5。其中，太阳能吸热箱7、循环动力单元8和聚热管6通过循环管5依次首尾连通、形成循环回路，循环回路中填充有循环工质，循环工质为
‑
30℃条件下不冻结的冷冻液、玻璃水或其他液体，且具有良好流动性。循环管5为金属管或耐野外太阳辐射抗老化非金属管。太阳能吸热箱7可以设置在路基2的阳坡侧、靠近坡脚天然地表区域，也可以设置在路基2的阴坡侧、太阳冬季能够照射到的天然地表区域，太阳能吸热箱7用于吸入太阳能、并加热循环工质。聚热管6用于插入路基2、并将循环工质的热量传递至路基2的内部，使路基2始终处于净吸热和内部热量不断累积的过程中，达到路基2内部聚热和温度始终保持正温的状态，从而达到防治路基2土体冻结、路基2冻胀等工程病害发生的目的。
55.聚热管6从路基2的半坡与坡脚之间的范围插入路基2中，而且插入方向垂直于路基2的长度方向。聚热管6的长度可以根据现场实际条件确定。聚热管6的长度方向与水平面之间的夹角范围为：
‑
30
°
～30
°
，本实施例中，优选聚热管6沿着插入路基2的方向向上翘起5
°
～10
°
，也就是说，如图1所示，聚热管6沿x方向延伸、且沿y方向的上仰角为5
°
～10
°
，使聚热管6的高度大致位于路基2的中下位置，聚热管6横跨路基2宽度的大部分区域。这样，在路基2中安装聚热管6方便，钻孔深度小和数量少，不会改变路基2原有的工程结构，保证了原有路基2的稳定，施工过程对列车正常行驶不构成影响，有效解决满足列车行驶条件下工程施工难题。
56.请参阅图3，聚热管6包括外管61、进液管62和出液管63，其中，进液管62连通在外管61的外部、且与循环管5的一端连通。出液管63与外管61同轴线设置，出液管63的一端插入外管61的内部、且开设有与外管61连通的开口，出液管63的另一端伸出外管61、且与循环管5的另一端连通。这样，外管61与出液管63之间形成循环工质的放热流道、并使循环工质
在此放热流道内散热，不仅散热流道较长，而且传热介质只有外管61的管壁，传热效率高。进液管62及出液管63的设计使得循环工质能够填满聚热管6，使循环工质与管壁之间更加充分的进行热交换，进而提高聚热管6对路基的加热效能。
57.请参阅图4至图6，太阳能吸热箱7包括外壳71、太阳能吸热板72、透明盖板73、支撑架74和辐射控制板75，其中，太阳能吸热板72安装在外壳71的内部，太阳能吸热板72的四周及外壳71由铝合金、不锈钢等材质成型加工而成。太阳能吸热板72为吸热板与工质循环管5组合结构。为提高太阳能吸热板72的稳定性，太阳能吸热板72主要采用高度有限、低矮宽大相互并联的设计方式，不仅由此提高大风野外恶劣环境下的稳定性，同时也由于加热单元在整体装置中处于相对低位，更加有利于整体装置工质的循环过程。
58.透明盖板73安装在外壳71的顶部、并由支撑架74支撑。辐射控制板75安装在透明盖板73的外侧、且位于太阳能吸热板72的上方，辐射控制板75上靠近透明盖板73的一端开设有漏水槽76，这样，在下雨天气时，透明盖板73上的雨水可以通过辐射控制板75上的漏水槽76排出，避免透明盖板73上积水。
59.辐射控制板75采用遮阳材料制成，主要特点在于厚度较薄、可以为1mm～3mm，并具有一定强度，其宽度为吸热管的直径的90％～120％。辐射控制板75用于以遮挡部分太阳光照射到太阳能吸热板72。这样，外壳71、透明盖板73和辐射控制板75均可阻挡飞沙走石，避免太阳能吸热板72破损。更重要的是，在夏季太阳光照充足的情况下，辐射控制板75可以遮挡部分太阳光照射到太阳能吸热板72，避免太阳能吸热箱7以及循环管5内温度过高、压力过大，提高装置的稳定性和使用寿命。
60.本实施例中，辐射控制板75平行于所在地区冬季的太阳光线。请参阅图7，图7中箭头表示太阳光线，辐射控制板75在冬季时遮挡太阳光的量最少，太阳能吸热板72可以最大化地接受太阳能。请参阅图8，辐射控制板75在夏季时遮挡太阳光的量最多，太阳能吸热板72接受地太阳能不至于过多，装置不至于过热、过压。这样，可以使太阳能吸热板72一年四季接收的太阳辐射都较为适中，提高装置的稳定性和使用寿命。
61.关于辐射控制板75的调控机制，以青海湖典型季节冻土区为例，在冬季正午时刻太阳高度角约为30
°
，夏季正午时刻太阳高度角约为70
°
，差值为40
°
。辐射控制板75与水平面夹角设置为30
°
时，冬季太阳光线平行辐射控制板75，因此，太阳光线能够通过辐射控制板75之间的间隙直接照射在太阳能吸热板72上。在夏季太阳高度角增大，太阳光线被辐射控制板75完全遮挡。由此，利用冬季太阳辐射实现对路基进行加热，而避免夏季加热时内部介质沸腾的目的。
62.请参阅图9和图10，辐射控制板75也可以安装在透明盖板73的内侧。这样，透明盖板73和外壳71可以起到对辐射控制板75的保护作用。
63.请参阅图11，循环动力单元8包括依次电连接的太阳能光伏板81、控制器82和循环泵83，太阳能光伏板81用于吸入太阳能发电、并提供给循环泵83，控制器82用于控制循环泵83的运作时间。其中，可以设置两个或两个以上的循环泵83并联，且每次只有一个循环泵83投入使用，在一个循环泵83损坏后，再将另一个循环泵83投入使用，极大提高了系统的寿命、稳定性和可靠性。
64.循环泵83由太阳能光伏板81直接驱动，无需外接电源。循环动力单元8主要由耐老化、高强度软管和接头连接。控制器82中设置有可编程逻辑控制程序，首先根据日变化时
间、太阳辐射条件的综合判定，驱动循环泵83开始工作，控制器82还可以设置对循环泵83的过压保护程序，保证循环泵83在野外恶劣环境下也能正常工作。循环泵83可以为液体泵、也可以为气体泵，循环工质可以为液态、也可以为气体。
65.请参阅图12，本实施例还提供一种自循环防冻胀聚热路基1，可以在路基2的两侧均设置自循环防冻胀聚热装置4，并且，一侧的太阳能吸热箱7可以铺设在路基2的坡面上，另一侧的太阳能吸热箱7可以安装在路基2的外部，路基2的坡面上可以铺设保温材料层3。聚热管6基本水平的插入路基2内部。
66.请参阅图13，本实施例还提供一种自循环防冻胀聚热路基1，可以在路基2的两侧均设置自循环防冻胀聚热装置4，并且，一侧的太阳能吸热箱7可以铺设在路基2的坡面上，另一侧的太阳能吸热箱7可以安装在路基2的外部，路基2的坡面上可以铺设保温材料层3。聚热管6浅埋在路基2的坡面上，聚热管6的长度方向平行于路基2的坡面。
67.可见，本实施例提供的自循环防冻胀聚热装置4可以设置在路基的一侧或两侧，并在路基的每侧间隔设置。
68.本实施例提供的自循环防冻胀聚热装置及其路基的工作原理：
69.(a)在白天日照条件下，太阳能吸热板72吸收太阳辐射能转换为内部热能加热循环工质；
70.(b)循环动力单元8推动受热后的循环工质流动、传递热量；
71.(c)通过聚热管6在路基2内部的不断放热，加热聚热管6周围的土体；
72.(d)在夜间无太阳辐射条件下，整个系统停止工作，同时路基2外侧的保温材料层3有效阻止路基内部热量的大量散失。
73.由此在上述昼、夜循环和传热过程中，路基始终处于净吸热和内部热量不断累积的过程中，达到路基内部聚热和温度始终保持正温的状态，从而达到防治路基土体冻结、路基冻胀等工程病害发生的目的。
74.对于辐射控制板75，针对夏季太阳辐射过强，会导致太阳能吸热板72对内部循环工质的过度加热，而导致工质超过沸点和大量汽态工质的产生，以及内部循环系统内部过压现象的存在，对整体系统稳定性构成重要威胁，本实施例通过设置辐射控制板75，有效防控该种现象的产生。
75.辐射控制板75位于太阳能吸热板72的上方，辐射控制板75主要平行于冬季的太阳光线，对冬季的太阳辐射和对太阳能吸热管不会造成过多影响。而在夏季，由于太阳的高度角大幅增加，辐射控制板75则对太阳辐射起到了较好的遮挡作用，遮蔽太阳辐射对太阳能吸热板72的加热作用，对系统起到较好的保护作用。因此，辐射控制板75的工作原理主要在于利用冬季、夏季太阳辐射较存在显著的角度区别，对太阳辐射起到较好的控制作用。总之，辐射控制板75在冬季可让太阳辐射全部入射到太阳能吸热板72上，确保加热系统全力工作，保障路基土体不发生冻胀；夏季完全屏蔽太阳辐射，使循环动力系统停止工作，延长整个装置的使用寿命。
76.而且，辐射控制板75具有一定的强度，针对野外风沙走石、车辆行驶等因素导致的飞石或人为因素对太阳能吸热板72的破坏，也能起到良好的保护作用。
77.本实施例提供的自循环防冻胀聚热装置及其路基的有益效果包括：
78.1.与以往工程技术的显著区别和优点。
79.a)防控方式的改变
80.为治理季节冻土区路基病害，本实施例直接从导致路基病害的根本因素“地温”着手，通过聚热管6的持续对路基土体加热，使路基土体始终处于正温状态，杜绝路基土体因负温冻结而产生冻胀，另外，本实施例通过太阳能吸热板72直接对循环工质进行加热，然后再由循环泵83直接将热量输送至路基病害部位，真正实现了从“生产”到“消费”，无中间热能损耗，整个系统高效、快捷。
81.b)整体系统稳定性的改变
82.与以往太阳能集热系统相比，本实施例的最显著区别就是实现了太阳能吸热板72接收太阳辐射量的按需控制，基于本实施例使用条件和使用对象，夏季太阳辐射强，路基不存在冻胀病害问题，在夏季系统应处于休眠状态，基于此，本实施例的辐射控制板75在夏季实现了完全屏蔽太阳辐射，使循环动力系统停止工作，从而延长整个装置的使用寿命；而在冬季，为避免路基土体冻结而产生冻胀病害，辐射控制板75可让太阳辐射全部入射到太阳能吸热板72上，确保加热系统全力工作，保障路基土体不发生冻胀。
83.在动力循环控制方面，循环动力单元8中并联有两个或两个以上的循环泵83，且每次只有一个泵投入使用，极大提高了系统的寿命、稳定性和可靠性。
84.综上，本实施例与以往技术相比具有显著区别。通过季节区路基病害中冻融关键控制要素的解决，由此起到事半功倍的效果；同时，通过路基地温等值线水平均衡、对称分布，消除路基热力耦合的差异作用，进一步增强路基力学场稳定。这些都有效避免路基不均匀冻胀、纵向开裂等工程病害的产生，保证路基的长期稳定性，因此本发明具有突出科学性和先进性。
85.2.本实施例突出解决现有工程难题。本实施例由于施工部位在路基一侧或两侧，施工方式为水平打孔，对路基为点式施工，且面对路基填土钻进速度快，开孔口径小，对路基稳定性没有影响；同时，在实施过程中仅为开孔、插孔，没有以往注浆、换填等措施对路基产生的大范围扰动和力学性质改变，这些都进一步保证了原有路基的稳定，所以施工过程对列车正常行驶不构成影响，有效解决列车行驶条件下工程施工难题。
86.3.本实施例利用太阳能吸热板72由铝合金材料整体成型且自重大、贴近地面或坡面放置，每个单体可相互串接或并联，在我国西部大风恶劣环境下可极大提高系统稳定性，而且加热单元重心的降低有助于装置的整体热循环推力的形成和增加，并保证整个循环和换热过程的顺畅和高效工作。
87.为验证本发明实施例提供的自循环防冻胀聚热装置及其路基的调控效能，结合青藏铁路西宁至格尔木试验工程现场地质情况，进行工程措施作用下的数值模拟仿真计算。
88.实例：在高度为2.0m、顶面宽度为7.5m的青藏铁路路基阴坡一侧坡面上，在0.5m高度位置水平地将聚热管插入路基的内部、且插入长度为8m，聚热管沿路基长度方向的间距为2m。在加热系统设置中，加热功率参照现有1m2太阳能热水器在该类地区加热功率900w，工作时间按照白天10点至下午4点，有效功率按照50％进行折减和计算。为进一步验证该种措施的在不利条件下的有效性，在模拟计算中路基坡面没有铺设保温材料层。
89.在该工况下，12月15日设置该聚热管，在当年冬季1月15日，在布设聚热管天后的模拟计算结果地温场如图14所示。图14为第30天路基经过一个晚上的散热过程，早晨8:30时刻、外界环境温度最低条件下路基地温剖面图。可以看出，(a)在地温量值特征方面，路基
内大部分区域地温处于正温状态，路堤下部持力层、水分较高部位地温处于相对高温区域，最高温度可达18℃；(b)在地温场形态特性方面，地温等值线整体呈现水平、相互平行的形态特性，特别是0℃等温线分布平整，即冻结区域、正温区域相互平行，其中冻结区域在路基上部仅有少量、呈薄层线分布均匀、对称分布，能有效解决冻土工程难题，具体表现如下：
90.(1)改善了原有路基中心区域温度场温度状态，满足季节冻土区铁路路基温度场调控要求，通过图14可以看出，本具体实施方式实施后，路基中心区域、主要持力层的地温均处于正温状态，并在路基中心形成正温、高温土核，同时由于该部分土体水分含量较高、热容量大和聚集热量多，这些都提高了路基对外界环境温度降低的抗冻胀能力；
91.(2)温度场0℃地温等值线及其他等温线分布完全水平、平整，且冻结区域呈薄层线分布在路基顶部及靠近护坡处，大幅度提高路基稳定性，从图14可以看出，路基温度场分布平整，尤其是0℃等温线分布平整，在路基内整体呈上凸分布，在初春大气降水、冻融交替作用频繁阶段，有利于路基内水分的外排，这将显著消减路基的冻胀量；
92.(3)消除阴阳坡效应影响，基本消除路基纵向开裂工程病害，从图14可以看出，路面以下的路基温度场基本以路基中心呈对称分布，且路基内温度场等温线分布平整，加上冻结区仅分布在路基顶面及护坡下较薄条形的区域，这将进一步减弱部分冻结部位产生的少量的横向差异冻胀量，进一步消除路基发生纵向开裂的可能。
93.本实例仅是为了本发明所做的代表性分析，其结论在趋势上(具体数值上会有区别)基本代表本发明所能达到的效果。
94.此外，模拟计算表明，按照本实施例提供的结构进行季节冻土区铁路修筑，冻土路基在运营期间一直进行热能的存储，路基内冻结区将随运行时间而减小，因此该结构可以满足路基力学稳定性所需要求，并可维持路基长期稳定。
95.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。