一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统，包括：钢筋混凝土框架梁，设置在公路路基下方，用于支撑公路路基并提供空气流道；反压保温护道，设置在公路路基两侧并不低于公路路基高度，用于遮挡公路路基受到的光热能量并压实钢筋混凝土框架梁；拦水埂，设置在公路路基两侧中地势较高的一侧，用于阻挡地表水侵蚀公路路基，同时位于反压保温护道外侧；地下水排水通道，设置在公路路基两侧，用于阻挡地下水进入公路路基并提供地下水流道；多年冻土层散热通道，设置在公路路基两侧，用于收集多年冻土层蒸发的水分并冷凝回多年冻土层内。本发明专利技术避免或减轻公路路基病害。本发明专利技术避免或减轻公路路基病害。本发明专利技术避免或减轻公路路基病害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统


[0001]本专利技术涉及公路及多年冻土防护
，尤其涉及一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统。

技术介绍

[0002]大兴安岭以中低山丘陵地貌和河谷阶地地貌为主，多年平均气温
‑
3～
ꢀ‑
7℃，7月份气温最高，平均为17.9～19.8℃，最高温度达37.1℃，极端最低气温为
‑
46～
‑
49℃。该区域发育大面积岛状多年冻土，多见于河谷阶地地貌地势相对低洼、植被茂密(灌木和塔头草)、阴坡坡脚等地区，恰恰这类地区是公路选线、展线的优质走廊带，这就造成公路大范围穿越岛状多年冻土区，多年冻土一般上限深度0.8
‑
7.8m，一般下限深度3.6
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22.8m，体积含冰率一般 0.05
‑
0.5％，主要为少冰
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饱冰冻土，局部甚至有含土冰层。公路受岛状多年冻土的影响出现严重的病害，如路基路面大面积不均匀沉陷，最大沉陷深度超过 1.0m，采用浅基础的涵洞、通道断裂也常有发生，严重影响车辆的正常通行。
[0003]目前，经过多年的探索和实践，进行了多方面的尝试，例如增加路基高度，挖除上部浅层(≤3.0m)多年冻土，采用半挖除半保护的原则，以及未对冻土的类型进行研究，直接采用保护的原则等，公路穿越岛状多年冻土病害仍没有得到有效的解决和控制，依然存在大范围的路基、路面不均匀沉陷、开裂等病害，所以岛状多年冻土地区公路建设的技术难题依然是今后广大公路参与者共同攻关的方向，依然任重而道远。
[0004]因此，有必要研究一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对以前涉及高纬度寒冷地区公路路基岛状多年冻土病害防治方法的有益部分和存在不足，提供了一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统，本专利技术主要围绕加强防排水设计和路基底部设置钢筋混凝土框架梁控制路基整体性，就高纬度寒冷地区新建公路路基岛状多年冻土病害进行防治，可避免或减轻公路路基病害。
[0006]一方面，本专利技术提供一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统，所述公路防护系统包括：
[0007]钢筋混凝土框架梁，所述钢筋混凝土框架梁设置在公路路基下方并向公路路基两侧延伸，位于多年冻土层上方，钢筋混凝土框架梁用于支撑公路路基并提供空气流道；
[0008]反压保温护道，设置在公路路基两侧并不低于公路路基高度，用于遮挡公路路基受到的光热能量并压实钢筋混凝土框架梁；
[0009]拦水埂，设置在公路路基两侧中地势较高的一侧，用于阻挡地表水侵蚀公路路基，同时位于反压保温护道外侧；
[0010]地下水排水通道，设置在公路路基两侧，位于钢筋混凝土框架梁向公路路基两侧延伸部分下方，用于阻挡地下水进入公路路基并提供地下水流道；
[0011]多年冻土层散热通道，设置在公路路基两侧，一端设置在公路路基上方，另一端连接多年冻土层，用于收集多年冻土层蒸发的水分并冷凝回多年冻土层内。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述钢筋混凝土框架梁包括第一砂砾垫层、第一反滤土层、通风层、框架梁主体、第二砂砾垫层和第三砂砾垫层，所述第一砂砾垫层通过第一反滤土层连接通风层，所述通风层通过框架梁主体连接第二砂砾垫层，所述第二砂砾垫层下方为第三砂砾垫层。
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一沙砾层为厚度0.2
‑
0.3m的天然砂砾垫层，所述第一反滤土层为反滤土工布，所述通风层为厚度0.9
‑
1m的片石层，所述框架梁主体规格为：0.2mX0.2mX1.5m，所述第二沙砾层为厚度0.5
‑
0.6m的天然砂砾层，所述第三沙砾层为厚度0.5
‑
0.6m 的天然砂砾冲击碾压层。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述反压保温护道设置在地表或冻土活动层上方，所述反压保温护道由钢筋混凝土浇筑形成。
[0015]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述拦水埂与反压保温护道之间设有凹槽通道，所述拦水埂距地表高度不低于反压保温护道高度。
[0016]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述地下水排水通道包括第二反滤土层、透水层、地下水通道和反滤水层，所述第二反滤土层设置在第三沙砾层下方，所述透水层一端连接第二反滤土层，另一端连接反滤水层，所述地下水通道设置在透水层底部。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第二反滤土层为反滤土工布，所述透水层为砾石盲沟，所述反滤水层为防水土工布。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述地下水通道设置在砾石盲沟下方，所述地下水通道上设有多个透水孔，所述透水孔设置在地下水通道上端和两侧，所述地下水通道聚乙烯HDPE双壁打孔波纹管。
[0019]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述多年冻土层散热通道为热棒，所述热棒包括冷凝段和蒸发段，蒸发段一端设置在多年冻土层内，另一端连接冷凝段，所述冷凝段设置在公路路基以上。
[0020]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：
[0021]1)：最大限度的避免扰动多年冻土；
[0022]2)：提高路基整体刚度，将多年冻土的融化控制在合理的范围内；
[0023]3)：采用砾石盲沟及汇水方向上游设置拦水埂的方式来加强冻土段的排水防护，以达到减轻冻土病害的目的；
[0024]4)：重新设置排水防护，实现对运营公路病害处治及养护。
[0025]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0027]图1是本专利技术一个实施例提供的公路防护系统采用在路基底部设置钢筋混凝土框
架梁示意图；
[0028]图2是本专利技术一个实施例提供的公路防护系统采用砾石盲沟加强岛状多年冻土段路基排水示意图；
[0029]图3是本专利技术一个实施例提供的公路防护系统采用热棒+拦水埂方式处理岛状多年冻土段路基示意图。
【具体实施方式】
[0030]为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。
[0031]应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多年冻土保护原则的公路防护系统，其特征在于，所述公路防护系统包括：钢筋混凝土框架梁，所述钢筋混凝土框架梁设置在公路路基下方并向公路路基两侧延伸，位于多年冻土层上方，钢筋混凝土框架梁用于支撑公路路基并提供空气流道；反压保温护道，设置在公路路基两侧并不低于公路路基高度，用于遮挡公路路基受到的光热能量并压实钢筋混凝土框架梁；拦水埂，设置在公路路基两侧中地势较高的一侧，用于阻挡地表水侵蚀公路路基，同时位于反压保温护道外侧；地下水排水通道，设置在公路路基两侧，位于钢筋混凝土框架梁向公路路基两侧延伸部分下方，用于阻挡地下水进入公路路基并提供地下水流道；多年冻土层散热通道，设置在公路路基两侧，一端设置在公路路基上方，另一端连接多年冻土层，用于收集多年冻土层蒸发的水分并冷凝回多年冻土层内。2.根据权利要求1所述的公路防护系统，其特征在于，所述钢筋混凝土框架梁包括第一砂砾垫层、第一反滤土层、通风层、框架梁主体、第二砂砾垫层和第三砂砾垫层，所述第一砂砾垫层通过第一反滤土层连接通风层，所述通风层通过框架梁主体连接第二砂砾垫层，所述第二砂砾垫层下方为第三砂砾垫层。3.根据权利要求2所述的公路防护系统，其特征在于，所述第一沙砾层为厚度0.2
‑
0.3m的天然砂砾垫层，所述第一反滤土层为反滤土工布，所述通风层为厚度0.9
‑
1m的片石层，所述框架梁主体规格为：0.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文海，张晓绥，于永强，沈路，李广瑞，姚建斐，石海涛，陈伦坤，王嫣娇，岳晓艳，邵先胜，高二利，韩龙武，赵相卿，蔡汉成，
申请(专利权)人：内蒙古交通设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：