本發(fā)明涉及多年凍土區(qū)路基制冷結構，具體說是一種風積沙凍土路基結構。

背景技術：

目前，用于多年凍土區(qū)的路基結構有塊石路基，通風管路基，熱管路基，保溫板路基，這些路基結構在青藏鐵路，青藏公路等凍土路基上得到廣泛應用，但這些路基結構存在各自的缺陷，包括施工難度大和成本高兩個方面。

另一方面，青藏高原風沙危害比較嚴重，風積沙在青藏公路及青藏鐵路沿線廣泛分布，對凍土路基和凍土環(huán)境造成不利影響。

我國正在籌建青藏高速公路，它將穿越青藏高原的多年凍土、風沙影響和生態(tài)脆弱區(qū)，因此，研發(fā)一種風積沙高效、成本低廉環(huán)保的凍土路基結構具有重要實踐意義。

技術實現(xiàn)要素：

綜上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種風積沙凍土路基結構，在研究了風積沙熱物理特性的基礎上，通過在路基底部鋪設干燥風積沙來達到維持路基穩(wěn)定的目的。

本發(fā)明的目的是通過以下技術來實現(xiàn)的：

一種風積沙凍土路基結構，包括風積沙填筑層、橫向約束結構和填土層，在風積沙填筑層兩側設有橫向約束結構，其上設有填土層。

上述干燥風積沙填筑層起到阻擋路基上部熱量進入下部土層的作用，從而可以使得下部凍土保持凍結狀態(tài)。

上述橫向約束結構可以是填土，也可以是預制混凝土塊，其作用是防止風積沙層在水平方向上的變形。

在干燥風積沙填筑層和橫向約束結構的綜合作用可以保持凍土路基的熱力穩(wěn)定。

本發(fā)明的優(yōu)點和產生的有益效果是：

1、本發(fā)明是用干燥風積沙作為凍土路基填料，兩側由橫向約束結構防止風積沙橫向變形，上層填土的凍土路基結構，該結構相對于其它凍土制冷路基結構，其結構更加簡單、施工更加方便。

2、本發(fā)明可以就地取材，不用重新開挖新的土方，具有環(huán)境保護作用。

3、本發(fā)明采用廢棄的風積沙作為結構的基礎，施工成本低廉，而且保溫隔熱效果良好，可維持凍土路基穩(wěn)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的橫斷示意圖。

圖2是普通填土路基模擬預報運行50年后的溫度場。

圖3是本發(fā)明模擬預報運行50年后的溫度場。

圖中：1-風積沙填筑層、2-橫向約束結構、3-填土層。

具體實施方式

為更好地理解本發(fā)明，下面通過實施例予以進一步說明：

如圖1所示，一種風積沙凍土路基結構，包括風積沙填筑層1、橫向約束結構2和填土層3，風積沙填筑層1兩側設有橫向約束結構2，其上設有填土層3。

實施例

在壓實的天然地表上，先進行橫向約束結構2的施工，橫向約束結構2采用混凝土預制塊，然后在橫向約束結構2之間進行干燥風積沙填筑層1的施工；（風積沙導熱系數(shù)0.272w·m^-1·k^-1，厚度1.0m），最后，同普通路基一樣鋪設填土層（3）。

為了證實上述技術方案的可行性和有效性，本發(fā)明利用數(shù)值仿真試驗方法對普通填土路基和風積沙填土路基溫度場進行模擬預報研究（圖2，圖3）。

圖2中表明普通填土寬幅路基下15m深度的溫度高于-0.5℃，而圖3中表明本發(fā)明的路基結構的通風寬幅路基下15m深度的溫度低于-1.0℃。

結果表明：風積沙填土路基在運行50年10月15日融深最大時，其溫度比同期的普通填土路基低很多。普通填土路基的0℃線在天然地表下-2.62m,而本發(fā)明采用的風積沙填土路基的0℃線在天然地表上0.29m，凍土上限已經(jīng)抬升到路基填土中，兩者比較差異顯著，說明本發(fā)明提供的風積沙填土路基結構對維持凍土路基的穩(wěn)定效果非常理想。

技術特征：

技術總結
一種風積沙凍土路基結構，包括風積沙填筑層、橫向約束結構和填土層，在風積沙填筑層兩側設有橫向約束結構，其上設有填土層。本發(fā)明利用干燥風積沙填筑層起到阻擋路基上部熱量進入下部土層的作用，從而可以使得下部凍土保持凍結狀態(tài)，其中的橫向約束結構可以是填土，也可以是預制混凝土塊，其作用是防止風積沙層在水平方向上的變形，本發(fā)明通過干燥風積沙填筑層和橫向約束結構的綜合作用可以保持凍土路基的熱力穩(wěn)定。本發(fā)明結構更加簡單、施工更加方便，可以就地取材，不用重新開挖新的土方，具有環(huán)境保護作用。本發(fā)明采用廢棄的風積沙作為結構的基礎，施工成本低廉，而且保溫隔熱效果良好，可維持凍土路基穩(wěn)定。

技術研發(fā)人員：喻文兵;韓風雷;胡達
受保護的技術使用者：中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
技術研發(fā)日：2016.02.03
技術公布日：2017.08.11