[发明专利]一种适用于多年冻土地区的机场跑道结构

说明书

一种适用于多年冻土地区的机场跑道结构，其包括跑道道面结构层、隔热层、碎石层、边沟、鼓风机以及闭合装置。本发明效果：各部件均处于机场跑道下的冻土地基内部，不会占用飞行区的地面面积，很好地避免了部件裸露于地表侵占飞行区的问题，从而可以避免对飞机的起飞及机场的正常运营产生影响。铺设在跑道道面结构层下的隔热层可以防止外部的热量传入冻土地基内部。碎石层自身就具有一定的隔热效果，隔热层下的碎石层可进一步防止透过隔热层的热量传入冻土地基内。能够阻止外部热量进入冻土地基，因此可保持冻土地基温度及强度的稳定性。

技术领域

本发明属于多年冻土地区机场建设技术领域，具体涉及一种适用于多年冻 土地区的机场跑道结构。

背景技术

我国季节性冻土与多年冻土地区共占国土面积的75％，其中多年冻土地区 占国土面积的22.3％，主要分布在东北及青藏高原地区。而且未来将在多年冻 土地区及部分季节冻土地区陆续开展机场建设，到2020年将陆续新增数十个小 型支线及通勤机场。其中多个支线机场将在黑龙江、青海及西藏等地的多年冻 土区建设，因此机场跑道的修建将无法回避冻土工程问题。而且人类的工程活 动在很大程度上会改变冻土层原有的热交换条件，加之全球气温不断转暖，进 入多年冻土层的热量不断增加，从而导致多年冻土将发生持续的、不可逆的退 化。

永冻土工程地质条件差，对温度极为敏感，且具有明显的流变特性。在冻 土上修建跑道势必会对冻土层造成扰动，而且建成之后的跑道相比原地表会吸 收更多的热量，因此在很大程度上改变了冻土层的热交换条件，结果会使冻土 层的温度上升，冻土层上限下移，甚至会出现冻胀、融沉、地基沉陷等病害， 从而严重影响了跑道的正常使用及使用寿命。

另外，不同纬度区的多年冻土性质存在较大差异。除俄罗斯和美国之外， 在世界上我国多年冻土面积位居第三位，且高纬度多年冻土集中分布在东北地 区的大小兴安岭，平面分布服从纬度地带性规律。高海拔多年冻土主要分布在 青藏高原、西部高山以及东部某些山地等，其冻土形成与存在，受当地海拔高 度的控制。高纬度、高海拔加之环境温度的差异，使得我国多年冻土在冻土的 厚度变化、地温动态、冻土构造等方面都不同于其他国家。因此，国外多年冻 土区机场建设的工程经验和技术可以在一定程度上作为参考，但不能照搬，还 需根据我国多年冻土地区的自身特点和气候条件做进一步的深入研究和实践。而在国内，有关多年冻土区机场跑道修筑的文献和施工经验很少，更没有能够 参考的技术规范或者相关标准。此外，虽然近年来我国积累了大量在多年冻土 区修建公路和铁路的经验，但与一般公路工程不同，飞机跑道具有宽幅道面以 及飞机荷载在冻土地基中产生的应力高、影响深度大等特点，给多年冻土工程 提出了更高的技术要求。此外，由于铁路道床结构的特殊性以及青藏公路较窄 的路基面宽度，其对多年冻土的影响远小于飞机跑道。使得青藏铁路和公路既 有的研究成果还不能照搬到宽幅飞机跑道路基建设中来。

因此，十分有必要针对飞机跑道地基的结构特点，综合考虑跑道边界条件、 气候环境、道面尺度及结构特征，采取一种有效的温控措施来减少进入跑道底 部土基的热量，降低土基温度，提升冻土层上限，来应对因修建跑道而使冻土 层热交换条件改变产生的病害。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种不占用飞行区地面面积、 耐久性高、降温效果好的适用于多年冻土地区的机场跑道结构。

为了达到上述目的，本发明提供的适用于多年冻土地区的机场跑道结构包 括跑道道面结构层、隔热层、碎石层、边沟、鼓风机以及闭合装置；其中碎石 层、隔热层和跑道道面结构层从下至上依次铺设在位于机场跑道区域的冻土地 基上；机场跑道两侧的草面区内侧部位分别形成一条下部与碎石层相连通且沿 机场跑道纵向延伸的边沟；每条边沟的上端口处分别以可拆卸的方式安装有一 个闭合装置，底部均安装有鼓风机。

所述的隔热层采用聚苯乙烯泡沫塑料保温隔热板，厚度为5～10cm。

所述的碎石层的厚度为0.8～1.5m。