本實(shí)用新型涉及路基技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種涵洞上部路基防凍融結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

土體凍融，是指土層由于溫度降到零度以下和升到零度以上而產(chǎn)生凍結(jié)和融化的一種物理地質(zhì)作用現(xiàn)象。我國多屬于季節(jié)性凍土類型。即冬季凍結(jié)，夏季消融，多年凍土類型少。凍融災(zāi)害在我國北方冬季氣溫低于零度的各省區(qū)均有發(fā)育。但以高海拔地區(qū)和東北高緯度地區(qū)最為嚴(yán)重。

通常，由土的凍融產(chǎn)生的主要災(zāi)害作用和現(xiàn)象有：

1、凍脹和融沉：土層凍結(jié)產(chǎn)生體積膨脹，融化使土層變軟產(chǎn)生沉陷，甚至土石翻漿，從而形成凍脹和融沉作用。這是季節(jié)性凍土地區(qū)中最主要的災(zāi)害作用。它常造成建筑物基礎(chǔ)破壞，房屋開裂，地面下沉；道路路基變形，威脅行車安全，影響交通運(yùn)輸?shù)取?/p>

2、凍融滑、塌和凍融泥流：凍融使土體的平衡狀態(tài)發(fā)生改變。當(dāng)這種作用發(fā)生在斜坡地區(qū)時(shí)，便可產(chǎn)生滑坡、崩塌；而在土層融化成為液態(tài)時(shí)，則形成泥流。凍融滑、塌和凍融泥流在西南、西北高海拔地區(qū)極為常見、給工程建設(shè)造成了很大危害，甚至造成了人身傷亡。

3、凍融塌陷：土層的強(qiáng)烈凍融，使地表下沉，從而引起塌陷。這種作用也常見于廣大的季節(jié)性凍土地區(qū)，并造成了大量的路基破壞、工程建筑物毀損等惡性事件。

可見，土的凍融的危害性是不容忽視的。尤其是在我國的高緯度、高海拔地區(qū)已經(jīng)成為一種災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)盡快采取適當(dāng)?shù)拇胧┘右苑烙驼巍?/p>

公路、鐵路路基凍融病害以凍脹和融沉最為普遍，而涵洞上部路基的凍脹和融沉最易發(fā)生。秦沈客運(yùn)專線1100座涵有350座涵上發(fā)生路基凍害，是秦沈線凍害的主要形式。

路基凍融病害產(chǎn)生的原因及現(xiàn)行結(jié)構(gòu)的缺陷如下：

1.路基凍融產(chǎn)生的原因是凍融線以上土體含水率高，零度以下結(jié)凍產(chǎn)生凍脹，零度以上逐漸融化恢復(fù)。

2.現(xiàn)涵洞及路基的結(jié)構(gòu)及缺陷

如圖1所示，涵洞兩側(cè)路基土體的水分可以在重力作用下不斷下移直至進(jìn)入地面，路基凍融線以上土體相對(duì)干燥，含水量低，故不易發(fā)生凍脹融沉。

涵洞上部路基土體的水分在重力作用下只能達(dá)到涵洞防水層。設(shè)計(jì)意圖是到達(dá)防水層的水通過涵洞兩側(cè)的無砂透水混凝土下行流出。但由于涵洞頂端坡度不足，加之水水平方向流動(dòng)又受到土顆粒的吸附和阻礙作用，因此不能順利排出，造成土的含水率較高。加之涵洞洞內(nèi)與大氣聯(lián)通，路基從頂面向下傳導(dǎo)溫度，涵洞頂板由下向上傳導(dǎo)溫度，故更易形成凍脹融沉。這就造成了涵洞上部路基填料與其兩側(cè)路基填料相同時(shí)，兩側(cè)路基不發(fā)生凍融，而涵洞上部路基發(fā)生凍融問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決涵洞上部路基發(fā)生凍融問題，本實(shí)用新型提供了一種涵洞上部路基防凍融結(jié)構(gòu)。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的一種涵洞上部路基防凍融結(jié)構(gòu)，在防水層和涵洞上部路基填土間增加強(qiáng)透水層。

進(jìn)一步，所述強(qiáng)透水層為5-10mm的碎石或其它具有強(qiáng)度并富有空隙的非親水材料。

進(jìn)一步，所述強(qiáng)透水層上部覆蓋透水土工織物。

進(jìn)一步，涵洞本體頂部的排水坡度為大于等于4％。

有益效果：本實(shí)用新型涵洞上部路基土體的水分可以在重力作用下，進(jìn)入強(qiáng)透水層。強(qiáng)透水層使用的材料對(duì)水分的吸附作用減小，加之富含空隙可以有效的通過涵頂排水坡更快的排出。少量存在強(qiáng)透水層的水分即便發(fā)生結(jié)凍現(xiàn)象，因強(qiáng)透水層富含空隙為水分凍脹留出了空間。以此解決凍脹融沉問題。透水土工織物的作用是防止上部土體細(xì)顆粒進(jìn)入強(qiáng)透水層，保持強(qiáng)透水層狀態(tài)，使其發(fā)揮作用。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)涵洞及路基結(jié)構(gòu)縱向剖面圖。

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例涵洞及路基結(jié)構(gòu)縱向剖面圖。

附圖標(biāo)識(shí)：1、路基本體；2、無砂透水混凝土塊；3、涵洞本體；4、防水層；5、路基面；6、地面；7、強(qiáng)透水層；8、透水土工織物。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題、采用的技術(shù)方案和達(dá)到的技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。可以理解的是，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，而非對(duì)本實(shí)用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分而非全部內(nèi)容。

參照?qǐng)D2所示，本實(shí)施例的涵洞上部路基防凍融結(jié)構(gòu)加大涵頂排水坡度。在涵洞防水層4和涵洞上部路基填土間增加強(qiáng)透水層7(可采用5-10mm的碎石或其它具有強(qiáng)度并富有空隙的非親水材料)強(qiáng)透水層7上部覆蓋透水性好的透水土工織物8。涵洞本體頂部的排水坡度為大于等于4％。

原理：涵洞上部路基土體的水分可以在重力作用下，進(jìn)入強(qiáng)透水層。強(qiáng)透水層使用的材料對(duì)水分的吸附作用減小，加之富含空隙可以有效的通過涵頂排水坡更快的排出。少量存在強(qiáng)透水層的水分即便發(fā)生結(jié)凍現(xiàn)象，因強(qiáng)透水層富含空隙為水分凍脹留出了空間。以此解決凍脹融沉問題。透水土工織物的作用是防止上部土體細(xì)顆粒進(jìn)入強(qiáng)透水層，保持強(qiáng)透水層狀態(tài)，使其發(fā)揮作用。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。