本申請涉及凍土路基防治，尤其是涉及一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
1、在道路工程領(lǐng)域，凍土地區(qū)的路基穩(wěn)定性問題一直是困擾的難題，由于凍土具有顯著的溫敏性和不穩(wěn)定性，隨著季節(jié)和氣溫的變化，凍土會發(fā)生顯著的凍脹和融沉現(xiàn)象，導(dǎo)致路基出現(xiàn)沉降、變形和開裂等問題，嚴重影響道路的通行能力和使用壽命。
2、雖然目前針對凍土路基的防護在一定程度上緩解了這些問題，但仍存在諸多弊端，例如，一些工程采用提高路基材料的抗凍性能來應(yīng)對凍土問題，但是能夠顯著提高抗凍性能的材料種類有限，且成本較高，難以大規(guī)模應(yīng)用，并且不同地區(qū)的凍土類型和氣候條件差異較大，單一的材料改進或加固措施往往難以應(yīng)對復(fù)雜多變的凍土環(huán)境；排水措施雖然能夠在一定程度上減輕凍脹和融沉現(xiàn)象，但在極端氣候條件下，排水系統(tǒng)可能無法及時排除積水，導(dǎo)致路基長時間浸泡在水中，反而會加劇凍脹和融沉現(xiàn)象，但難以從根本上解決路基穩(wěn)定性問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本申請為了提高對凍土路基防護效果的問題，提供了一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)及其施工方法。
2、本申請的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：
3、一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)及其施工方法，包括路基主體，所述路基主體的兩側(cè)及底部設(shè)有多層保溫層，且所述多層保溫層的至少一層為可調(diào)節(jié)保溫層，所述可調(diào)節(jié)保溫層的內(nèi)部安裝有填充有相變材料的可調(diào)節(jié)保溫管道，用于在環(huán)境溫度高或低于相變點時吸收或釋放熱量來減緩?fù)饨鐪囟葘β坊黧w的影響，所述多層保溫層的外側(cè)設(shè)有用于引導(dǎo)并快速排出地表及地下水的排水隔離層，且所述排水隔離層內(nèi)設(shè)有與外部相連通的通風管道；
4、還包括智能監(jiān)測機構(gòu)，所述智能監(jiān)測機構(gòu)包括溫度傳感器、沉降監(jiān)測裝置、調(diào)控模塊以及中央控制單元，所述溫度傳感器和沉降監(jiān)測裝置均勻分布于路基內(nèi)部及邊緣，用于實時監(jiān)測路基的溫度變化和沉降情況，當所述中央控制單元接收到溫度傳感器以及沉降監(jiān)測裝置的監(jiān)測信號不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，控制所述調(diào)控模塊進行干預(yù)以維持路基主體在穩(wěn)定狀態(tài)。
5、通過采用上述技術(shù)方案，通過設(shè)置通過多層保溫層、排水隔離層、防水層、加固網(wǎng)格層和智能監(jiān)測系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，有效解決現(xiàn)有凍土路基因溫度變化引起的沉降、變形及穩(wěn)定性不足等問題，從多個維度保障路基主體在復(fù)雜的凍土環(huán)境下的穩(wěn)定性。
6、可選的，還包括與調(diào)控模塊電性連接的溫度觸發(fā)裝置，所述溫度觸發(fā)裝置包括安裝于可調(diào)節(jié)保溫管道內(nèi)的電熱絲以及安裝于通風管道的一端的電動百葉窗。
7、通過采用上述技術(shù)方案，可以根據(jù)環(huán)境溫度的變化實時啟動溫度觸發(fā)裝置，使路基主體溫度與凍土層溫度更好地匹配，避免因溫度差異過大產(chǎn)生的凍脹等病害。
8、可選的，所述智能監(jiān)測機構(gòu)還包括無線傳輸模塊和數(shù)據(jù)采集與分析模塊，能夠?qū)崟r將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至遠程服務(wù)器進行分析和處理。
9、通過采用上述技術(shù)方案，以便將智能監(jiān)測機構(gòu)的監(jiān)測結(jié)果實時傳輸至外界控制中心，使維修人員及時發(fā)現(xiàn)處理問題。
10、可選的，所述智能監(jiān)測機構(gòu)還包括預(yù)警模塊，當所述沉降監(jiān)測裝置檢測到的沉降數(shù)據(jù)超出沉降設(shè)定閾值時，數(shù)據(jù)采集與分析模塊通過預(yù)警模塊發(fā)出沉降預(yù)警信號至遠程監(jiān)控終端，同時記錄沉降異常位置及變化趨勢，為維護人員提供全面的路基沉降信息，以便采取相應(yīng)的維護措施。
11、通過采用上述技術(shù)方案，當檢測到路基主體出現(xiàn)沉降時，可及時通過預(yù)警模塊發(fā)出警報提示人員盡快做出相應(yīng)措施，減少安全隱患。
12、可選的，所述排水隔離層的底部設(shè)有防水層，所述防水層在鋪設(shè)時采用熱熔焊接或?qū)Ｓ谜辰觿┻M行密封處理，確保防水層的連續(xù)性和完整性。
13、通過采用上述技術(shù)方案，減少水分滲透至凍土層內(nèi)，增大凍土層的凍脹現(xiàn)象。
14、可選的，所述路基主體的頂部鋪設(shè)有加固網(wǎng)格層，且所述加固網(wǎng)格層與路基主體之間通過專用錨固件固定，實現(xiàn)加固網(wǎng)格層與路基本體緊密結(jié)合。
15、通過采用上述技術(shù)方案，能夠分散路基主體所承受的荷載，減小局部應(yīng)力集中，從而提高路基主體的承載能力。
16、一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)的防護施工方法，包括以下步驟：
17、s1:鋪設(shè)前對凍土層進行預(yù)處理；
18、s2:鋪設(shè)排水隔離層以及對通風管道的安裝；
19、s3:鋪設(shè)多層保溫層以及對可調(diào)節(jié)保溫管道進行安裝；
20、s4:鋪設(shè)路基主體；
21、s5:在路基主體內(nèi)安裝智能監(jiān)測機構(gòu)；
22、s6:鋪設(shè)加固網(wǎng)格層，之后對路基主體填筑壓實。
23、可選的，在鋪設(shè)排水隔離層之前，對凍土層進行地質(zhì)勘察與處理，若發(fā)現(xiàn)凍土層存在熱融滑塌風險區(qū)域，采用設(shè)置隔熱樁或熱棒的方式進行處理，隔熱樁或熱棒的間距和深度根據(jù)風險評估結(jié)果確定，以確保路基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力。
24、通過采用上述技術(shù)方案，來提高施工安全以及工程質(zhì)量。
25、1.通過智能監(jiān)測機構(gòu)實時監(jiān)控路基的溫度和沉降情況，一旦出現(xiàn)異常，調(diào)控模塊迅速響應(yīng)，精準控制可調(diào)節(jié)保溫層中的可調(diào)節(jié)保溫管道以及通風管道將對應(yīng)的溫度觸發(fā)裝置開啟進行工作，維持路基溫度穩(wěn)定，同時，針對路基主體的沉降異常及時預(yù)警，為維護人員提供詳盡信息，以便采取針對性措施，確保路基長期安全穩(wěn)定；
26、2.通過設(shè)置通過多層保溫層、排水隔離層、防水層、加固網(wǎng)格層和智能監(jiān)測系統(tǒng)的綜合應(yīng)用，有效解決現(xiàn)有凍土路基因溫度變化引起的沉降、變形及穩(wěn)定性不足等問題，從多個維度保障路基主體在復(fù)雜的凍土環(huán)境下的穩(wěn)定性，減少凍土層防止因溫度波動導(dǎo)致的凍脹和融沉。
1.一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)，包括路基主體（1），其特征在于：所述路基主體（1）的兩側(cè)及底部設(shè)有多層保溫層（2），且所述多層保溫層（2）的至少一層為可調(diào)節(jié)保溫層（21），所述可調(diào)節(jié)保溫層（21）的內(nèi)部安裝有填充有相變材料的可調(diào)節(jié)保溫管道（211），用于在環(huán)境溫度高或低于相變點時吸收或釋放熱量來減緩?fù)饨鐪囟葘β坊黧w（1）的影響，所述多層保溫層（2）的外側(cè)設(shè)有用于引導(dǎo)并快速排出地表及地下水的排水隔離層（3），且所述排水隔離層（3）內(nèi)設(shè)有與外部相連通的通風管道（31）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)，其特征在于：還包括與調(diào)控模塊（42）電性連接的溫度觸發(fā)裝置（5），所述溫度觸發(fā)裝置（5）包括安裝于可調(diào)節(jié)保溫管道（211）內(nèi)的電熱絲（51）以及安裝于通風管道（31）的一端的電動百葉窗（52）。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述智能監(jiān)測機構(gòu)還包括無線傳輸模塊（6）和數(shù)據(jù)采集與分析模塊（61），能夠?qū)崟r將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸至遠程服務(wù)器進行分析和處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述智能監(jiān)測機構(gòu)還包括預(yù)警模塊（62），當所述沉降監(jiān)測裝置（41）檢測到的沉降數(shù)據(jù)超出沉降設(shè)定閾值時，數(shù)據(jù)采集與分析模塊（61）通過預(yù)警模塊（62）發(fā)出沉降預(yù)警信號至遠程監(jiān)控終端，同時記錄沉降異常位置及變化趨勢，為維護人員提供全面的路基沉降信息，以便采取相應(yīng)的維護措施。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)法，其特征在于：所述排水隔離層（3）的底部設(shè)有防水層（7），所述防水層（7）在鋪設(shè)時采用熱熔焊接或?qū)Ｓ谜辰觿┻M行密封處理，確保防水層（7）的連續(xù)性和完整性。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凍土路基防護結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述路基主體（1）的頂部鋪設(shè)有加固網(wǎng)格層（11），且所述加固網(wǎng)格層（11）與路基主體（1）之間通過專用錨固件固定，實現(xiàn)加固網(wǎng)格層（11）與路基本體緊密結(jié)合。
7.一種基于權(quán)利要求1-6任一項所述的凍土路基防護結(jié)構(gòu)的防護施工方法，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的施工方法，其特征在于：在鋪設(shè)排水隔離層（3）之前，對凍土層（8）進行地質(zhì)勘察與處理，若發(fā)現(xiàn)凍土層（8）存在熱融滑塌風險區(qū)域，采用設(shè)置隔熱樁或熱棒的方式進行處理，隔熱樁或熱棒的間距和深度根據(jù)風險評估結(jié)果確定，以確保路基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和承載能力。