[发明专利]一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构

说明书

本发明属于路基降温结构技术领域，尤其为一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，所述路基边坡的表面均匀铺设有导热片，所述导热片的外侧位于路基边坡的外壁通过螺栓固定有遮挡板，所述遮挡板的内侧放置有热量同步板，所述热量同步板的内侧通过焊接均匀固定有散热片；设备通过热量同步板将热量导向至散热片，空气从散热片处流通将热量排出，换热管、分流管内部的换热液体可以吸热气化，并将热量导向至导热片，通过导热片导向至散热片，降温管内部可以通入空气，空气通过降温管，喷头排出，使得散热片侧面的空气流速加快，该降温结构可以有效的加速多年冻土区高速公路路基边坡的热交换、减小阴阳坡效应造成的影响，保持多年冻土的热稳定，从而保证高速公路的正常运行。

技术领域

本发明属于路基降温结构技术领域，具体涉及一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构。

背景技术

青海省地处青藏高原腹地，省内多年冻土地区45万平方公里，占全省总面积的62.5％，占青藏高原多年冻土面积的1/3以上，具有地温高、厚度薄、含冰量大、热稳定性差且对环境扰动和气候变暖极其敏感等特点。在高海拔多年冻土区线型路基工程修建以后，两侧坡面便形成不同朝向的“人为”坡向差异。由于边坡两侧的太阳辐射、地表湍流等地表与大气之间热交换条件不同，导致两坡面温度场差异显著增强，即阴阳坡效应。

由阴阳坡效应引起的路基不均匀沉陷及路基裂缝已成为威胁冻土路基安全运行的致命性病害，亟待研究解决。以现行青藏铁路、公路路基为例，路基走向总体为自东北向西南走向，东侧边坡(阳坡)比西侧边坡(阴坡)接受的太阳辐射强度大、持续时间长，阳坡的温度比阴坡高。在工程地质良好的冻土区，所采用的传统被动保护多年冻土的方法主要是通过抬高路基高度、增加热阻的办法。这一方法虽然在一定程度上抬升了多年冻土上限，但路基高度增加必然增大两侧坡面面积，进而增大了接收太阳辐射面，加剧了阴阳坡面的热差异，造成阴阳坡温度场的不对称性，形成路基两侧在横向上融化深度不同。这一效应不但造成路基在横向上的不对称沉陷，当不均匀沉降产生的应力大于土体抗拉强度时，路基土体就可产生纵向裂缝。

高速公路与普通公路相比,具有路基幅面宽、工程扰动强等特点,吸收的热量难向周围冻土以及大气环境中扩散,由此使路基更难散热和更加明显的“聚热效应”,并导致冻土快速退化，面对更高的技术标准,高速公路与冻土之间的热作用更加显著。在多年冻土区修筑高速公路将会面临更为突出的冻土问题和修筑技术难题，这将导致更为显著的冻融灾害问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，具有能够有效的对路基边坡进行降温的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构，包括路基边坡，所述路基边坡的表面均匀铺设有导热片，所述导热片的外侧位于路基边坡的外壁通过螺栓固定有遮挡板，所述遮挡板的内侧放置有热量同步板，所述热量同步板的内侧通过焊接均匀固定有散热片，所述导热片异于散热片的一侧位于路基边坡的内部均匀嵌合放置有换热管，所述换热管的底端侧表面通过焊接设有分流管，所述分流管的内部放置有换热液体，所述导热片的上方位于路基边坡的上表面架设有冷却组件。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，冷却组件包括降温管，所述降温管通过U性螺栓固定在路基边坡的侧表面，所述降温管的侧表面均匀排布有喷头。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述热量同步板为矩形片状构件，所述散热片的两端均通过焊接固定有热量同步板，所述散热片下方的热量同步板与导热片的外侧表面接触。

作为本发明的一种多年冻土地区高速公路路基边坡的降温结构优选技术方案，所述导热片为两条条状构件交错编制构成的网状组件，所述换热管的顶端与导热片的交叉部位接触。