一種基于xps保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種道路的結構，尤其是一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構。
【背景技術】
[0002]我國季節(jié)性凍土分布廣泛，約占國土面積的48%，在季凍區(qū)修筑的道路工程都面臨凍脹問題。路基凍脹會引發(fā)路面開裂、鼓包，嚴重影響路基穩(wěn)定性和道路的使用壽命、威脅行車安全，因此，解決好路基凍脹是提高季凍區(qū)路基穩(wěn)定性的關鍵。
[0003]季凍區(qū)路基在凍結過程中，路基內(nèi)原有的熱平衡和土水勢平衡被打破。路基在凍結過程中其表面溫度降低較快，土體水分所具有的土水勢?。坏撞繙囟认鄬^高，土體水分所具有的土水勢大，路基內(nèi)部形成溫度梯度和土水勢梯度。自然界中物體普遍的趨勢是自發(fā)地從能量高的狀態(tài)向能量低的狀態(tài)運動或轉(zhuǎn)化，因此，水分會從勢能高的路基下部向路基上部勢能低的凍結鋒面迀移積聚，當水分補給充分時，聚冰層體積和凍脹力不斷增大，排擠土顆粒使路基產(chǎn)生凍脹。因此，在掌握路基凍脹機理的基礎上，應當提出有效的防止路基凍脹的工程措施。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術中路基凍脹的問題，本實用新型提出了一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其可有效地減少冷量進入路基，降低路基季節(jié)凍結深度，減少路基凍脹，提尚季凍區(qū)路基的穩(wěn)定性。
[0005]本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，包括設置在壓實的地基上的路基和護坡道；護坡道設置在路基兩側(cè)，且護坡道沿著與路基兩側(cè)邊坡走向平行的方向設置；路基包括路床，路床設置在路基的上部，路床中部設置XPS保溫板，路床底部設置隔斷層。
[0007]所述的XPS保溫板搭接方式為平接或錯縫搭接，板與板之間采用U形針固定，XPS保溫板上鋪設防水土工布，XPS保溫板鋪設方式為滿幅鋪設。
[0008]所述的路基和護坡道的橫向剖面均為等邊梯形結構。
[0009]所述的護坡道的邊坡坡度與路基邊坡坡度相同。
[0010]所述的護坡道寬度為3m，其高度為路基高度的1/3?1/2。
[0011 ] 所述的護坡道填料與路基填料相同。
[0012]所述的路床的厚度為80cm。
[0013]所述的XPS保溫板厚度為10cm，埋深位置到路基頂面的距離為40cm?60cm。
[0014]所述的封閉層為不透水層，所述的不透水層為瀝青混凝土或纖維混凝土，封閉層厚度為5?10cm。
[0015]所述的隔斷層為兩布一膜復合土工布或碎石。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點與產(chǎn)生的有益效果是:
[0017]本實用新型提供了一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構。冬季，利用XPS保溫板的高熱阻率，有效地阻止冷量由路基頂面向路基內(nèi)部的傳遞，減弱傳入冷量對路基上部土體季節(jié)凍結深度的影響；在路基兩側(cè)設置護坡道可以有效阻止冷量由路基兩側(cè)向路基內(nèi)部傳遞，減弱冷量對路基下部土體季節(jié)凍結深度的影響。同時，鋪設封閉層和隔斷層又能進一步減少路基中水分入滲，抑制凍脹。通過護坡道、XPS保溫板封閉層和隔斷層的綜合作用，可以有效地降低路基季節(jié)凍結深度，減少路基凍脹，提高季凍區(qū)路基的穩(wěn)定性。
[0018]1、本實用新型將護坡道、XPS保溫板、封閉層和隔斷層結合起來，充分發(fā)揮了各自的特點，在降低土體季節(jié)凍結深度、阻止水分入滲、減小凍脹、提高路基穩(wěn)定性等方面達到了優(yōu)異的效果。冬季，利用護坡道和XPS保溫板的熱阻作用可以有效地抑制冷量從路基頂面或邊坡進入路基內(nèi)部，保護路基內(nèi)部土體的溫度，提升凍結線高度；利用封閉層和隔斷層有效地阻止水在路基內(nèi)部的迀移和積聚，抑制凍脹的發(fā)生。因此，本實用新型從保溫和阻水兩個方面出發(fā)抑制季凍區(qū)路基凍脹的發(fā)生，提高路基的穩(wěn)定性。
[0019]2、本實用新型施工方便，無污染，保護生態(tài)環(huán)境。護坡道填料與路基相同，易于施工；XPS保溫板可以提前跟廠家預定，運到施工現(xiàn)場直接鋪設，用U型針做無縫連接；封閉層為不透水層，有瀝青混凝土、纖維混凝土等土工合成材料；隔斷層可以是土工合成材料或粗顆粒土。
[0020]3、本實用新型結構簡單，主要材料為路基填料、鋼筋、XPS保溫材料、土工合成材料等，抑制季凍區(qū)路基凍脹效果和工程穩(wěn)定性好，具有較好的應用推廣前景。
【附圖說明】
[0021]圖1是基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基橫向剖面示意圖。
[0022]圖中:1_路基；2_護坡道；3_封閉層；4_XPS保溫板；5_隔斷層；6-地基；7_路床。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖，將對本實用新型作進一步的說明。
[0024]參照附圖1，一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，首先將天然地表6壓實，然后填筑路基I填土，在路基填土 I兩側(cè)沿著與路基I走向平行的方向設置護坡道2，在路床7頂面設置封面層3，距路床7頂面以下一定距離設置XPS保溫板4，路床7底部設置隔斷層5。
[0025]護坡道2填料與路基I相同，護坡道2邊坡坡度與路基I邊坡相同。護坡道寬度為3m，其高度應根據(jù)路基高度和當?shù)刈畲髢鼋Y深度采取合理數(shù)值，一般高度為路基I高度的 1/3 ?1/2。。
[0026]XPS保溫板4厚度為10cm，埋深位置為路基頂面以下40cm?60cm。XPS板搭接方式為平接，也可以采用錯縫搭接的方式增強板與板之間的穩(wěn)定性。板與板之間采用U形針固定，XPS保溫板4上鋪設防水土工布以減少水損害，保溫板鋪設方式為滿幅鋪設。
[0027]封閉層3為不透水層，常用的有瀝青混凝土、纖維混凝土或其他土工合成材料，厚度為5-lOcm。要求封閉層低溫條件下具備充足的延展性。
[0028]隔斷層5防止路基基床下毛細水上升至基床，可以采用兩布一膜復合土工布、碎石等。
[0029]本實用新型是在壓實的天然地表上置有壓密夯實的路堤填土。路堤邊坡兩側(cè)鋪設護坡道，護道填料與路基填料相同，邊坡坡度與路堤邊坡相同，走向與路基走平行；在距路基頂面以下一定距離鋪設XPS保溫板，保溫板之間用U型針無縫連接；在路基頂面鋪設封閉層，路床底部鋪設隔斷層。
[0030]季凍區(qū)路基產(chǎn)生凍脹的主要因素中水分和溫度至關重要，因此從控制水分和保溫的角度出發(fā)，采用有效的路基結構預防凍脹。上述基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構工作原理是:利用XPS保溫板熱阻作用減小路基中部附近土體季節(jié)凍結深度，利用護坡道保溫作用減小邊坡下土體季節(jié)凍結深度，利用隔斷層和封閉層阻止水分在路基內(nèi)向凍結鋒面的迀移和積聚，從保溫和阻水兩方面出發(fā)預防路基凍脹。
[0031]其工作過程可以描述為:在季節(jié)性凍土地區(qū)路基填土中鋪設XPS保溫板可以增大路堤熱阻，減少冷量由路基頂面?zhèn)魅肼坊?。由于XPS保溫板的蓄熱作用，保溫板以下路基土體的溫度相對于普通路基會明顯升高，從而提升了季節(jié)凍結深度線高度。XPS保溫板較大的熱阻作用能夠較好阻止冷量從路基上表面向下傳入，但是卻無法阻止冷量從邊坡和坡腳進入路基，因此還需在路基兩側(cè)設置護坡道。設置護坡道也可以增大熱阻，減小由路基兩側(cè)傳入的冷量，降低路基下部土體季節(jié)凍結深度。此外，護坡道還可以減少人為活動對路基坡腳及附近天然地表的破壞，阻止路基側(cè)向地表積水滲入基底，對路基邊坡產(chǎn)生反壓，防止路肩滑塌，增強路基穩(wěn)定性。封閉層和隔斷層可有效地阻止水分向路基內(nèi)部凍結層迀移積聚。本實用新型綜合利用了 XPS保溫板和護坡道的保溫作用、封閉層和隔斷層的阻水作用，有效地降低了季凍區(qū)路基凍結深度、減小路基凍脹、增加路基穩(wěn)定性。
[0032]以上內(nèi)容是對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定實用新型保護范圍。
【主權項】
1.一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:包括設置在壓實的地基(6)上的路基⑴和護坡道(2);護坡道(2)設置在路基⑴兩側(cè)，且護坡道(2)沿著與路基(I)兩側(cè)邊坡走向設置；所述的路基(I)包括路床(7)，路床(7)設置在路基(I)的上部，在路床(7)頂面設置封面層(3)，路床(7)中部設置XPS保溫板(4)，路床(7)底部設置隔斷層(5)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的XPS保溫板(4)搭接方式為平接或錯縫搭接，板與板之間采用U形針固定，XPS保溫板(4)上鋪設防水土工布，XPS保溫板(4)鋪設方式為滿幅鋪設。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的路基(I)和護坡道(2)的橫向剖面均為等邊梯形結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的護坡道(2)的邊坡坡度與路基(I)邊坡坡度相同。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的護坡道(2)寬度為3m，其高度為路基(I)高度的1/3?1/2。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的護坡道(2)填料與路基(I)填料相同。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的路床的厚度為80cm。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的XPS保溫板(4)厚度為10cm，埋深位置到路基(I)頂面的距離為40cm?60cmo
9.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的封閉層(3)為不透水層，所述的不透水層為瀝青混凝土或纖維混凝土，封閉層⑶厚度為5?1cm0
10.根據(jù)權利要求1所述的一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，其特征在于:所述的隔斷層(5)為兩布一膜復合土工布或碎石。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于XPS保溫板與護坡道的季凍區(qū)防凍脹路基結構，包括設置在壓實的地基上的路基、設置在路基上的路床、護坡道；護坡道設置在路基兩側(cè)，且護坡道沿著與路基兩側(cè)邊坡走向平行的方向設置；在路床頂面設置封面層，路床中間設置XPS保溫板，路床底部設置隔斷層。該實用新型可有效地減少冷量進入路基，降低路基季節(jié)凍結深度，減少路基凍脹，提高季凍區(qū)路基的穩(wěn)定性。
【IPC分類】E01C3-06
【公開號】CN204401387
【申請?zhí)枴緾N201420818743
【發(fā)明人】毛雪松, 王鐵權, 張慧軍
【申請人】長安大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2014年12月19日