[實(shí)用新型]一種多年凍土區(qū)路堤的坡面通風(fēng)降溫結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920832761.1
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN210657844U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 穆彥虎;馬巍;李國玉;周志偉;陳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
• 主分類號: E01C3/06
• 分類號: E01C3/06;E01C3/00
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 賀云美

本實(shí)用新型涉及一種多年凍土區(qū)路堤的坡面通風(fēng)降溫結(jié)構(gòu)，包括空心結(jié)構(gòu)層和數(shù)根倒置L形通風(fēng)管；空心結(jié)構(gòu)層用于埋設(shè)在邊坡內(nèi)部且沿坡面通鋪，其內(nèi)部形成通風(fēng)換熱空間；倒置L形通風(fēng)管用于分別均勻豎直設(shè)在空心結(jié)構(gòu)層的坡腳側(cè)和路肩側(cè)，其與空心結(jié)構(gòu)層相連通且上端通風(fēng)口伸出坡面表面。本實(shí)用新型的應(yīng)用能夠在冷季有積雪、風(fēng)吹雪條件下有效加快路堤體內(nèi)部熱量通過通風(fēng)管散失到大氣中，在暖季阻隔和減少太陽輻射熱量進(jìn)入路堤體內(nèi)部，避免下伏多年凍土的升溫退化，保證路堤結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和完整性。倒置L形通風(fēng)管進(jìn)一步設(shè)置為高度可調(diào)、上端通風(fēng)口方向可調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)不同積雪厚度、不同主導(dǎo)風(fēng)向進(jìn)行相適應(yīng)的靈活調(diào)整。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及凍土區(qū)道路工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多年凍土區(qū)路堤的坡面通風(fēng)降溫結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

多年凍土區(qū)路堤工程的主要病害是由路堤瀝青路面、兩側(cè)坡面吸熱、氣候變暖導(dǎo)致的下伏多年凍土地基升溫、地下冰融化引起的路堤沉陷、開裂、傾斜等。研究表明，在多年凍土區(qū)修筑道路工程時，改變了地表的地-氣能量交換過程，打破了下伏凍土地基原有的熱平衡，導(dǎo)致下伏多年凍土上限的不斷下降、地下冰融化，尤其在目前氣候變暖背景下。多年凍土的退化和地下冰的融化，直接導(dǎo)致路堤運(yùn)營過程中發(fā)育過大的沉降變形，使得路堤結(jié)構(gòu)喪失整體穩(wěn)定性，發(fā)育包括不均勻沉降、開裂、傾斜等嚴(yán)重工程病害。

為保證路堤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，必須保證下伏多年凍土地基的長期熱穩(wěn)定性，即采取一系列工程措施保證路堤下部多年凍土不退化。傳統(tǒng)的方法是通過改變路堤結(jié)構(gòu)的輻射、對流、傳熱過程實(shí)現(xiàn)對下部多年凍土的保護(hù)和降溫，常用措施包括塊石、通風(fēng)管、熱管、遮陽板（棚）。已有的高海拔多年凍土區(qū)如青藏鐵路、青藏公路等工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，這些工程措施均能對路堤下部多年凍土地基的熱穩(wěn)定性起到積極的保護(hù)作用。

然而，對于高緯度多年凍土區(qū)而言，冬季積雪較厚，作為重要的環(huán)境因素，其顯著影響區(qū)域內(nèi)多年凍土的熱狀況。對于道路工程而言，路堤邊坡積雪也是重要的邊界要素，將起到保溫的效果，導(dǎo)致路基坡面冬季散熱過程受阻，顯著減少了路基內(nèi)部土體熱量向大氣中的散失。尤其，對于包括塊石、通風(fēng)管等高海拔多年凍土區(qū)道路工程廣泛應(yīng)用的冷卻降溫結(jié)構(gòu)而言，高緯度多年凍土區(qū)冬季路堤兩側(cè)的積雪、風(fēng)吹雪將充填和覆蓋上述結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其內(nèi)部的對流換熱過程削弱甚至是停止，由此導(dǎo)致冷卻降溫結(jié)構(gòu)的失效，增加了凍土地基的熱融風(fēng)險。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種多年凍土區(qū)路堤的坡面通風(fēng)降溫結(jié)構(gòu)，其在有積雪、風(fēng)吹雪環(huán)境條件下仍能正常連續(xù)工作，有效克服了積雪、風(fēng)吹雪因素對冷卻降溫結(jié)構(gòu)的不利影響。

為解決上述問題，本實(shí)用新型所述的一種多年凍土區(qū)路堤的坡面通風(fēng)降溫結(jié)構(gòu)包括空心結(jié)構(gòu)層和數(shù)根倒置L形通風(fēng)管；所述空心結(jié)構(gòu)層用于埋設(shè)在邊坡內(nèi)部且沿坡面通鋪，其內(nèi)部形成通風(fēng)換熱空間；所述倒置L形通風(fēng)管用于分別均勻豎直設(shè)在所述空心結(jié)構(gòu)層的坡腳側(cè)和路肩側(cè)，其與所述空心結(jié)構(gòu)層相連通且上端通風(fēng)口伸出坡面表面。

優(yōu)選的，所述倒置L形通風(fēng)管的高度可調(diào)。

優(yōu)選的，所述倒置L形通風(fēng)管由直徑自下而上逐漸減小的多節(jié)套筒依次套接形成，并且相鄰兩節(jié)套筒之間能夠相對滑動；其通過在至少一組相鄰兩節(jié)套筒之間設(shè)置位置鎖定部件來實(shí)現(xiàn)高度可調(diào)。

優(yōu)選的，所述倒置L形通風(fēng)管的上端通風(fēng)口的方向可調(diào)。

優(yōu)選的，所述倒置L形通風(fēng)管的上端通風(fēng)口的方向調(diào)整通過其頂部的彎折部相對其余部件的轉(zhuǎn)動實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)選的，所述倒置L形通風(fēng)管的頂部彎折部為弧形，且彎折部端口向下。

優(yōu)選的，所述空心結(jié)構(gòu)層包括中間空心殼層和分設(shè)在其兩邊并與之連通的縱向管；所述縱向管的長度方向與路堤路面平行，所述倒置L形通風(fēng)管設(shè)在所述縱向管上并沿其長度方向均勻布置。

優(yōu)選的，所述縱向管由PVC材料制成，其外徑為40cm至60cm，管壁厚為5mm至10mm。