一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基制造技术

本实用新型专利技术属于路基技术领域，公开了一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基，包括包括路堤，所述路堤填筑于压实的冻土地基上；所述路堤内由上至下依次铺设有多层土工格栅层；所述路堤的两侧均设置有片块石护坡层，且所述片块石护坡层贴合于所述路堤的侧面；所述路堤的两侧均设置有若干个热棒，若干个所述热棒均竖直埋设于所述冻土地基内。本实用新型专利技术将片块石护坡层、土工格栅与热棒的整体防护，使得路基的稳定性得到大幅提高，显著降低了路基纵向裂缝、不均匀沉降、融沉等多种冻土病害的发生。的发生。的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基


[0001]本技术涉及路基
，尤其涉及一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基。

技术介绍

[0002]我国多年冻土分布广阔，总面积约215万平方公里，约占国土面积的22.4％，主要分布在青藏高原、东北大、小兴安岭和松嫩平原北部及西部高山等地。近年来，在全球气候变暖和公路修筑等人类工程活动的影响下，多年冻土退化严重。冻土融化后承载力大幅降低，严重影响路基稳定性，并诱发公路产生裂缝、不均匀沉降、波浪边形等系列病害，增加道路养护成本、缩短道路使用寿命、威胁行车安全，严重影响了多年冻土地区公路的正常运行。
[0003]研究发现，影响冻土稳定性的主要因素是水分和温度。路基填筑打破了冻土层原有的湿热平衡，且路基土体中存在着温度较高的融化核或融化盘，导致冻土受热融化。
[0004]为了避免上述情况的发生，现有技术通过设置通风管路基或保温材料路基等措施，以降低冻土的温度，然而，这些方法仍无法有效解决避免多年冻土区冻土融化的情况，仍存在诱发路基产生波浪变形、不均匀沉降、开裂等各类道路病害问题，无法保障冻土路基的稳定性，为此，本技术提供一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术中的不足，本技术提供一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基。本技术的复合路基采用多种冻土防融工程措施，有效地解决了单一措施应用的局限性，其结构设计合理、施工方便、防冻土路基融沉效果好，能有效地降低路堤土体和冻土地基的温度，提升冻土上限，提高冻土路基的稳定性。
[0006]本技术的一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基是通过以下技术方案实现的：
[0007]基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基，包括包括路堤；
[0008]所述路堤填筑于压实的冻土地基上；
[0009]所述路堤内由上至下依次铺设有多层土工格栅层；
[0010]所述路堤的两侧均设置有片块石护坡层，且所述片块石护坡层贴合于所述路堤的侧面；
[0011]所述路堤的两侧均设置有若干个热棒，若干个所述热棒均竖直埋设于所述冻土地基内。
[0012]进一步地，若干个所述热棒沿所述路堤的纵向延伸方向等间隔设置。
[0013]进一步地，每层所述土工格栅层均由多个土工格栅依次搭接而成，且每个土工格栅与其相邻土工格栅的搭接处均通过定位器固定于所述路堤上。
[0014]进一步地，所述定位器为棒体，所述棒体竖直插设于每个土工格栅与其相邻的土
工格栅的搭接处。
[0015]进一步地，每层所述土工格栅层的高度为150mm；且每个所述土工格栅完全张开成菱形。
[0016]进一步地，所述定位器为公称直径为6mm～10mm的光圆钢筋；
[0017]所述定位器入土深度不低于80mm；
[0018]且所述定位器与两段所述土工格栅的搭接处采用焊接方式进行固定。
[0019]进一步地，所述土工格栅拉伸强度不低于20MPa。
[0020]进一步地，所述热棒包括钢管，所述钢管为封闭抽真空后的钢管，且所述钢管内填充有液态氨。
[0021]进一步地，所述热棒沿其长度方向依次为下部蒸发段、中部绝热段和上部冷凝段；
[0022]所述下部蒸发段埋入冻土层中；
[0023]所述上部冷凝段上安装有散热翅片，所述上部冷凝段置于大气中。
[0024]进一步地，还包括若干个供电采温系统，若干个所述供电采温系统沿所述路堤纵向延伸方向等间隔设置；
[0025]每个所述供电采温系统均包括太阳能板、支柱、供电箱及温度采集装置；
[0026]所述太阳能板通过所述支柱与所述供电箱连接；
[0027]所述温度采集装置包括：
[0028]自动温度记录仪，通过导电线与所述供电箱电性连接；
[0029]数据储存器，与所述自动温度记录仪电性连接；
[0030]若干个温度传感器，分别埋设于路基或冻土地基中，且分别通过数据采集线与所述自动温度记录仪电性连接。
[0031]进一步地，所述温度传感器包括温度传感器A、温度传感器B、温度传感器 C、温度传感器D、温度传感器A1、温度传感器B1和温度传感器C1；
[0032]其中，所述温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C和温度传感器D 沿同一竖直方向埋设；所述温度传感器A埋设于路基横断面中心线上；
[0033]所述温度传感器A1埋设于冻土地基中；且与所述温度传感器B位于同一水平高度；
[0034]所述温度传感器B1埋设于冻土地基中，且与所述温度传感器C位于同一水平高度；
[0035]所述温度传感器C1埋设于冻土地基中，且与所述温度传感器D位于同一水平高度。
[0036]进一步地，所述片块石护坡层为由粒径为10cm～25cm，空隙率为15％～30％的片块石构成的护坡层；
[0037]所述片块石护坡层的高度、坡度与所述路堤的高度、坡度相同；且所述片块石护坡层的宽度上下相同。
[0038]进一步地，所述太阳能板的功率大于140w。
[0039]进一步地，所述供电箱提供24V直流电源。
[0040]进一步地，所述数据储存器为U盘。
[0041]进一步地，所述自动温度记录仪的型号为LU－C3000。
[0042]本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0043]本技术的路基结构在路堤内设置两层土工格栅，通过两层土工格栅的网眼结构限制了路基填料位移，并且土工格栅强度高且耐久性好，从而提高了路基承载力，并且土
工格栅不易蠕变，能够保证本技术路基结构的稳定性，进而有效减少路基不均匀沉降和纵向开裂。
[0044]本技术在路堤的两侧均设置了片块石护坡层，避免了本技术的路基结构在夏秋季节时，外界热量从路基两侧向路基内的传输，并且在冬春季节时，能够通过自然对流将外部“冷量”送入路基土体内，进而有效降低路基土体温度，进而实现对的多年冻土保护，避免了多年冻土的结构因外界温度升高而发生融化的现象发生，进一步保证了本技术路基结构的稳定性。
[0045]本技术还在路基结构的两侧设置了多个热棒，使得热棒的作用范围能够有效覆盖于冻土区域，进而可以通过热棒将冻土地基中的热量进行消散，从而能够降低冻土地基的温度，更进一步降低了冻土地基受温度的影响，更进一步地提高了本技术路基结构的稳定性。
[0046]本技术将片块石护坡层、土工格栅与热棒结合起来，不仅加强了路基结构本身的稳定性，并且通过片块石护坡层、土工格栅与热棒协同作用，从消散路基内部多余热量、降低冻土层温度及协调路基整体变形等方面多角度保证多年冻土区路基的稳定性。通过整体防护、优势互补的效果，从而使得路基的稳定性得到大幅提高，显著降低了路基纵向裂缝、不均匀沉降、融沉等多种冻土病害的发生。
[0047]本技术结构简本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热棒土工格栅与片块石护坡的复合路基，其特征在于，包括路堤(4)，所述路堤(4)填筑于压实的冻土地基(5)上；所述路堤(4)内由上至下依次铺设有多层土工格栅层(1)；所述路堤(4)的两侧均设置有片块石护坡层(2)，且所述片块石护坡层(2)贴合于所述路堤(4)的侧面；所述路堤(4)的两侧均设置有若干个热棒(3)，若干个所述热棒(3)均竖直埋设于所述冻土地基(5)内。2.如权利要求1所述的复合路基，其特征在于，若干个所述热棒(3)沿所述路堤(4)的纵向延伸方向等间隔设置。3.如权利要求1所述的复合路基，其特征在于，每层所述土工格栅层(1)均由多个土工格栅依次搭接而成，且每个土工格栅与其相邻土工格栅的搭接处均通过定位器固定于所述路堤(4)上。4.如权利要求3所述的复合路基，其特征在于，所述定位器为棒体，所述棒体竖直插设于每个土工格栅与其相邻的土工格栅的搭接处。5.如权利要求3所述的复合路基，其特征在于，每层所述土工格栅层(1)的高度为150mm；且每个所述土工格栅完全张开成菱形。6.如权利要求1所述的复合路基，其特征在于，所述热棒(3)包括钢管，所述钢管为封闭抽真空后的钢管，且所述钢管内填充有液态氨。7.如权利要求6所述的复合路基，其特征在于，所述热棒(3)沿其长度方向依次为下部蒸发段、中部绝热段和上部冷凝段；所述下部蒸发段埋入冻土层中；所述上部冷凝段上安装有散热翅片，且置于大气中。8.如权利要求1所述的复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铁权，张慧军，王莉云，李佳佳，杨海龙，
申请(专利权)人：陕西铁路工程职业技术学院，
类型：新型
国别省市：