一种热棒‑片块石复合路基结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种热棒‑片块石复合路基结构。在高速公路宽幅路基条件下，使用单一措施的片块石路基，对保护冻土热稳定性的作用将十分有限。本实用新型专利技术自下而上包括片块石层和砂砾层；砂砾层上方为路面结构，路面结构分为左右两车道，左右两车道之间和整个路基结构两侧设置有热棒，沿路线方向呈三列布置；中央的热棒竖直设置，两侧的热棒为L型热棒或斜插热棒。本实用新型专利技术将热棒和片块石两种措施复合使用，且在路堤中间区域也形成了自然对流，使得土体能更好的发挥降温作用。

A hot rod block stone composite subgrade structure

The utility model relates to a hot rod block stone composite subgrade structure. Under the condition of wide roadbed of expressway, the block stone subgrade using single measure will be very limited to protect the thermal stability of frozen soil. The utility model comprises a piece of gravel and gravel bottom layer; gravel layer above the pavement structure, the pavement structure is divided into two lanes, two lanes between the left and right and the roadbed structure are arranged at both sides of the hot rod, along the direction of the road is three columns; the central hot rod is arranged vertically, hot rod on both sides of the hot rod is inserted L type hot rod or cable. The utility model combines the two measures of the hot bar and the block stone, and also forms natural convection in the middle area of the embankment, so that the soil can better play the role of cooling down.

【技术实现步骤摘要】
一种热棒-片块石复合路基结构
本技术涉及一种新型路基结构，具体涉及一种热棒-片块石复合路基结构。
技术介绍
目前多年冻土区公路建设中采用了一系列保护冻土的工程措施，取得了良好的应用效果，但现有措施都是基于低等级公路的建设要求提出的，很难有效调控高速公路宽幅沥青路面的强吸热。在多年冻土区修建高等级公路，所引发的工程问题较之低等级公路将更为复杂，尤其是以宽幅路面为特征的高速公路，对路基的热扰动更为强烈，前期研究表明，宽幅沥青路面对冻土路基热稳定性的影响十分显著，尤其是底面年平均热流量较普通公路显著增加，且增加的热流主要集中在路堤底面的中心部位，并产生“聚热效应”，导致多年冻土的退化进程加快。目前现有的冻土路基工程措施都是针对低等级公路窄幅路基（10m以下），对高速公路宽幅路基（21.5m或24.5m）的处理目前还缺乏有效的工程措施。路基宽度对块石层的自然对流有一定影响，当路基宽度较大时，路堤中间区域形成自然对流的雷诺数明显大于在路堤靠近边坡区域形成自然对流的雷诺数，说明当普通路基变为宽幅路基后，在保持块石层合理厚度的前提下，路堤中间区域将很难出现自然对流，对土体发挥降温作用也将减弱，因此，在高速公路宽幅路基条件下，使用单一措施的片块石路基，对保护冻土热稳定性的作用将十分有限。热棒路基的主动冷却能力较好，在冷季时可以源源不断的将多年冻土层中的热量通过蒸发—冷凝的作用带到大气环境中。但由于热棒制冷功率有限，热棒仅能作用于小范围的土体，在宽幅路基下冷却范围十分有限，且热棒仅在冷季时发挥作用，在暖季时停止工作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种热棒-片块石复合路基结构，通过将热棒和片块石两种措施复合使用，可以实现全年对冻土路基的地温调控作用。本技术所采用的技术方案为：一种热棒-片块石复合路基结构，其特征在于：自下而上包括片块石层和砂砾层；砂砾层上方为路面结构，路面结构分为左右两车道，左右两车道之间和整个路基结构两侧设置有热棒，沿路线方向呈三列布置；中央的热棒竖直设置，两侧的热棒为L型热棒或斜插热棒。片块石层分两层填筑，下层为大片石，上层为小片石。路面结构自内向外包括路缘带、行车道、硬路肩和土路肩，路面结构两侧设置有护栏。本技术具有以下优点：本技术涉及的路基结构主动冷却能力较好，在冷季时可以源源不断的将多年冻土层中的热量通过蒸发—冷凝的作用带到大气环境中。但由于热棒制冷功率有限，热棒仅能作用于小范围的土体，在宽幅路基下冷却范围十分有限，且热棒仅在冷季时发挥作用，在暖季时停止工作，而块石路基由于其本身的“热半导体”性能，在冷季时片块石层的导热系数较大，在暖季时，导热系数较小，可以全年发挥调控作用。本技术涉及的路基结构主动冷却能力较好，在冷季时热棒可以源源不断的将多年冻土层中的热量通过蒸发—冷凝的作用带到大气环境中，而片块石起到了弥补热棒作用范围有限的这一不足；同时热棒也可帮助片块石在路基中间区域形成自然对流，形成对土体的相互叠加的降温效果。此外，由于片块石路基其本身的“热半导体”性能，在冷季时片块石层的导热系数较大，在暖季时，导热系数较小，可以全年发挥调控作用。附图说明图1为L型热棒—片块石复合路基。图2为斜插热棒—片块石复合路基。图中，1-路缘带，2-行车道，3-硬路肩，4-土路肩，5-护栏，6-砂砾层，7-热棒，8-片块石层。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本技术涉及的一种热棒-片块石复合路基结构，将热棒和片块石两种措施复合使用，且在路堤中间区域也形成了自然对流，使得土体能更好的发挥降温作用。具体结构是：自下而上包括片块石层8和砂砾层6。片块石层8分两层填筑，下层为大片石，上层为小片石。砂砾层6上方为路面结构，路面结构分为左右两车道，左右两车道之间和整个路基结构两侧设置有热棒7，沿路线方向呈三列布置。中央的热棒7竖直设置，两侧的热棒7为L型热棒或斜插热棒。路面结构自内向外包括路缘带1、行车道2、硬路肩3和土路肩4，坡度自内向外为2%和3%。路面结构两侧设置有护栏5。热棒的技术要求：规格Φ83×5㎜，纵向间距均为4.0米，在工作温度为-5℃时，其传热能力不低于6KW，工作温度-60℃～-50℃，工作压力为0～2.2Mpa，寿命可靠工作时间不低于20年。片块石的技术要求：片块石分两层填筑，第一层（下层）0.8m粒径规格为不小于20～30cm的片块石，第二层（上层）0.4～0.7m粒径规格为10～15cm的小片石，片石层上为30cm砂砾层。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热棒‑片块石复合路基结构，其特征在于：自下而上包括片块石层（8）和砂砾层（6）；砂砾层（6）上方为路面结构，路面结构分为左右两车道，左右两车道之间和整个路基结构两侧设置有热棒（7），沿路线方向呈三列布置；中央的热棒（7）竖直设置，两侧的热棒（7）为L型热棒或斜插热棒；片块石层（8）分两层填筑，下层为大片石，上层为小片石；片块石层（8）下层厚度为0.8m，上层为0.4～0.7m，砂砾层（6）厚度为30cm。

【技术特征摘要】
1.一种热棒-片块石复合路基结构，其特征在于：自下而上包括片块石层（8）和砂砾层（6）；砂砾层（6）上方为路面结构，路面结构分为左右两车道，左右两车道之间和整个路基结构两侧设置有热棒（7），沿路线方向呈三列布置；中央的热棒（7）竖直设置，两侧的热棒（7）为L型热棒或斜插热棒；片块石层（8）分两...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘戈，汪双杰，袁堃，张会建，朱东鹏，李金平，金龙，穆柯，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61