本实用新型专利技术公开了一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构，包括设置在压实的地基上的路基、设置在路基上的路床、护坡道；护坡道设置在路基两侧，且护坡道沿着与路基两侧边坡走向平行的方向设置；在路床顶面设置封面层，路床中间设置XPS保温板，路床底部设置隔断层。该实用新型专利技术可有效地减少冷量进入路基，降低路基季节冻结深度，减少路基冻胀，提高季冻区路基的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种道路的结构，尤其是一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构。
技术介绍
我国季节性冻土分布广泛，约占国土面积的48%，在季冻区修筑的道路工程都面临冻胀问题。路基冻胀会引发路面开裂、鼓包，严重影响路基稳定性和道路的使用寿命、威胁行车安全，因此，解决好路基冻胀是提高季冻区路基稳定性的关键。季冻区路基在冻结过程中，路基内原有的热平衡和土水势平衡被打破。路基在冻结过程中其表面温度降低较快，土体水分所具有的土水势小；底部温度相对较高，土体水分所具有的土水势大，路基内部形成温度梯度和土水势梯度。自然界中物体普遍的趋势是自发地从能量高的状态向能量低的状态运动或转化，因此，水分会从势能高的路基下部向路基上部势能低的冻结锋面迀移积聚，当水分补给充分时，聚冰层体积和冻胀力不断增大，排挤土颗粒使路基产生冻胀。因此，在掌握路基冻胀机理的基础上，应当提出有效的防止路基冻胀的工程措施。
技术实现思路
为了解决现有技术中路基冻胀的问题，本技术提出了一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构，其可有效地减少冷量进入路基，降低路基季节冻结深度，减少路基冻胀，提尚季冻区路基的稳定性。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构，包括设置在压实的地基上的路基和护坡道；护坡道设置在路基两侧，且护坡道沿着与路基两侧边坡走向平行的方向设置；路基包括路床，路床设置在路基的上部，路床中部设置XPS保温板，路床底部设置隔断层。所述的XPS保温板搭接方式为平接或错缝搭接，板与板之间采用U形针固定，XPS保温板上铺设防水土工布，XPS保温板铺设方式为满幅铺设。所述的路基和护坡道的横向剖面均为等边梯形结构。所述的护坡道的边坡坡度与路基边坡坡度相同。所述的护坡道宽度为3m，其高度为路基高度的1/3?1/2。 所述的护坡道填料与路基填料相同。所述的路床的厚度为80cm。所述的XPS保温板厚度为10cm，埋深位置到路基顶面的距离为40cm?60cm。所述的封闭层为不透水层，所述的不透水层为沥青混凝土或纤维混凝土，封闭层厚度为5?10cm。所述的隔断层为两布一膜复合土工布或碎石。与现有技术相比，本技术的优点与产生的有益效果是:本技术提供了一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构。冬季，利用XPS保温板的高热阻率，有效地阻止冷量由路基顶面向路基内部的传递，减弱传入冷量对路基上部土体季节冻结深度的影响；在路基两侧设置护坡道可以有效阻止冷量由路基两侧向路基内部传递，减弱冷量对路基下部土体季节冻结深度的影响。同时，铺设封闭层和隔断层又能进一步减少路基中水分入渗，抑制冻胀。通过护坡道、XPS保温板封闭层和隔断层的综合作用，可以有效地降低路基季节冻结深度，减少路基冻胀，提高季冻区路基的稳定性。1、本技术将护坡道、XPS保温板、封闭层和隔断层结合起来，充分发挥了各自的特点，在降低土体季节冻结深度、阻止水分入渗、减小冻胀、提高路基稳定性等方面达到了优异的效果。冬季，利用护坡道和XPS保温板的热阻作用可以有效地抑制冷量从路基顶面或边坡进入路基内部，保护路基内部土体的温度，提升冻结线高度；利用封闭层和隔断层有效地阻止水在路基内部的迀移和积聚，抑制冻胀的发生。因此，本技术从保温和阻水两个方面出发抑制季冻区路基冻胀的发生，提高路基的稳定性。2、本技术施工方便，无污染，保护生态环境。护坡道填料与路基相同，易于施工；XPS保温板可以提前跟厂家预定，运到施工现场直接铺设，用U型针做无缝连接；封闭层为不透水层，有沥青混凝土、纤维混凝土等土工合成材料；隔断层可以是土工合成材料或粗颗粒土。3、本技术结构简单，主要材料为路基填料、钢筋、XPS保温材料、土工合成材料等，抑制季冻区路基冻胀效果和工程稳定性好，具有较好的应用推广前景。【附图说明】图1是基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基横向剖面示意图。图中:1_路基；2_护坡道；3_封闭层；4_XPS保温板；5_隔断层；6-地基；7_路床。【具体实施方式】下面结合附图，将对本技术作进一步的说明。参照附图1，一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构，首先将天然地表6压实，然后填筑路基I填土，在路基填土 I两侧沿着与路基I走向平行的方向设置护坡道2，在路床7顶面设置封面层3，距路床7顶面以下一定距离设置XPS保温板4，路床7底部设置隔断层5。护坡道2填料与路基I相同，护坡道2边坡坡度与路基I边坡相同。护坡道宽度为3m，其高度应根据路基高度和当地最大冻结深度采取合理数值，一般高度为路基I高度的 1/3 ?1/2。。XPS保温板4厚度为10cm，埋深位置为路基顶面以下40cm?60cm。XPS板搭接方式为平接，也可以采用错缝搭接的方式增强板与板之间的稳定性。板与板之间采用U形针固定，XPS保温板4上铺设防水土工布以减少水损害，保温板铺设方式为满幅铺设。封闭层3为不透水层，常用的有沥青混凝土、纤维混凝土或其他土工合成材料，厚度为5-lOcm。要求封闭层低温条件下具备充足的延展性。隔断层5防止路基基床下毛细水上升至基床，可以采用两布一膜复合土工布、碎石等。本技术是在压实的天然地表上置有压密夯实的路堤填土。路堤边坡两侧铺设护坡道，护道填料与路基填料相同，边坡坡度与路堤边坡相同，走向与路基走平行；在距路基顶面以下一定距离铺设XPS保温板，保温板之间用U型针无缝连接；在路基顶面铺设封闭层，路床底部铺设隔断层。季冻区路基产生冻胀的主要因素中水分和温度至关重要，因此从控制水分和保温的角度出发，采用有效的路基结构预防冻胀。上述基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构工作原理是:利用XPS保温板热阻作用减小路基中部附近土体季节冻结深度，利用护坡道保温作用减小边坡下土体季节冻结深度，利用隔断层和封闭层阻止水分在路基内向冻结锋面的迀移和积聚，从保温和阻水两方面出发预防路基冻胀。其工作过程可以描述为:在季节性冻土地区路基填土中铺设XPS保温板可以增大路堤热阻，减少冷量由路基顶面传入路基。由于XPS保温板的蓄热作用，保温板以下路基土体的温度相对于普通路基会明显升高，从而提升了季节冻结深度线高度。XPS保温板较大的热阻作用能够较好阻止冷量从路基上表面向下传入，但是却无法阻止冷量从边坡和坡脚进入路基，因此还需在路基两侧设置护坡道。设置护坡道也可以增大热阻，减小由路基两侧传入的冷量，降低路基下部土体季节冻结深度。此外，护坡道还可以减少人为活动对路基坡脚及附近天然地表的破坏，阻止路基侧向地表积水渗入基底，对路基边坡产生反压，防止路肩滑塌，增强路基稳定性。封闭层和隔断层可有效地阻止水分向路基内部冻结层迀移积聚。本技术综合利用了 XPS保温板和护坡道的保温作用、封闭层和隔断层的阻水作用，有效地降低了季冻区路基冻结深度、减小路基冻胀、增加路基稳定性。以上内容是对本技术所作的进一步详细说明，不能认定本技术的【具体实施方式】仅限于此，对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本技术由所提交的权利要求书确定技术保护范围。【主权项】本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于XPS保温板与护坡道的季冻区防冻胀路基结构，其特征在于：包括设置在压实的地基(6)上的路基(1)和护坡道(2)；护坡道(2)设置在路基(1)两侧，且护坡道(2)沿着与路基(1)两侧边坡走向设置；所述的路基(1)包括路床(7)，路床(7)设置在路基(1)的上部，在路床(7)顶面设置封面层(3)，路床(7)中部设置XPS保温板(4)，路床(7)底部设置隔断层(5)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：毛雪松，王铁权，张慧军，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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