[实用新型]一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统

说明书

一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统，包括设置于路基下部的防排水系统、路基中部的加热装置和路基上部的隔热层；所述防排水系统包括设置于路基底部的基底复合排水板，在该基底复合排水板两侧分别设有排水边沟，在基底复合排水板上方的冻结线处设有人字形复合排水板。本实用新型充分发挥发热丝高效发热和加热管的高效导热性，有利于路基土中液态水的蒸发，结合防排水结构以及可以长期为加热装置供电的太阳能电池，保证路基土长期处于低含水率状态，防治土体冻结，有效抑制路基的变形。

技术领域

本实用新型属于冻土研究领域，具体涉及一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统。

背景技术

在高寒区公路、铁路建设中，往往路基基础存在季节性冻土，由于季节性冻土特殊的物理性质，在冻融作用之下，对路基造成破坏甚至变形，对公路、铁路的运营造成巨大的安全隐患。尤其是川西高原在气候特征上属于亚寒带季风气候区与高原大陆性气候的交揉区，气候温和多寒，亦多降雨，在雨季来临时，路基内会蓄积大量的水分，雨季结束后很快进入冻结期，这时想要阻止冻胀将需要非常多的热量，进而及时的排掉或蒸发掉路基里面的水分显得非常重要，必须采取有效措施解决该地区冻土冻融产生的灾害。

CN201010217612.8的实用新型专利提供一种防治季节性冻土地区道路病害的路基结构，路基填筑时在地基土原地面路基底面宽度范围内全断面铺设一层复合防排水板，在复合防排水板上填筑下路堤填土至道路最大冻深标高，再次沿路基全断面铺设最大冻深处复合防排水板，继续填筑上路堤基土至设计路堤标高，在路基上路床顶面全断面铺设立体土工格栅，在道路最大冻深处、路堤底部原地面全断面铺设复合防排水板，在路床顶面沿路基横断面方向铺设立体土工格栅，下路堤填土与地基土之间铺设的基底复合防排水板的复合土工膜向上，虑水土工布向下。降低了路基湿度、提高了路基整体刚度，降低了季节性冻土地区道路冻害。但该实用新型只是降低路基湿度，无法对温度进行控制，在冻融作用下仍然有冻害产生。

CN201710813729.4的实用新型提供一种防治季节性冻土路基冻胀灾害的加热系统及其安装方法，加热系统包括加热装置、温控装置和供电装置，加热装置安装在路基中；加热装置包括热棒、加热管，加热管内布置有发热丝，加热管安装在热棒的下端，发热丝环绕在所述热棒的蒸发段；路基中，以及热棒的冷凝段和/或加热管安装有温度测量装置，温度测量装置与温控装置连接；温控装置还分别连接发热丝和供电装置，供电装置用于给发热丝供电。充分发挥热棒的高效导热性，利用发热丝发热对热棒蒸发段进行加热，使得工质蒸发并在冷凝段与土体换热，提高土体温度，防治土体冻结。但该实用新型没有考虑夏季太阳能光伏供电过剩，而冬季不足的影响，且未提到水分对路基的影响，夏季热棒冷凝段停止工作，该装置停止工作。

因而，仍然存在季节性冻土出现反复冻融，无法长期处于较为稳定的物理状态的问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统，控制和消除路基季节性冻害的产生，确保路基稳定，有效抑制路基的变形。

本实用新型采取的技术方案是：

一种用于季节性冻土地区路基结构的温湿度控制系统，包括设置于路基下部的防排水系统、路基中部的加热装置和路基上部的隔热层；所述防排水系统包括设置于路基底部的基底复合排水板，在该基底复合排水板侧边设有排水边沟，在基底复合排水板上方的冻结线处设有人字形复合排水板。

进一步的，所述人字形复合排水板的三维土工网芯朝上，复合土工膜朝下，人字形坡的坡率为3％；所述基底复合排水板的复合土工膜具有隔水功能，方向朝上，三维土工网芯朝下。