[发明专利]一种适用于多年冻土区的保温盲沟设施及施工方法

说明书

技术领域

本发明属于多年冻土区工程技术领域，涉及一种适用于多年冻土区地表水及冻结层上水的截排水设施，特别涉及一种适用于多年冻土区的保温盲沟设施，可以广泛应用于多年冻土区工程领域中的冻结层上水的截流和疏通排泄；本发明还涉及一种建设该保温盲沟设施的施工方法。

背景技术

冻结层上水是指多年冻土层上部融冻层中的地下水，俗称浮水。寒冷季节常冻结成冰，温暖季节融化成水；当浮水全呈液态时，具有自由水面，并以多年冻结层为隔水底板，构成潜水。冬季其上部冻结时，冻结的部分成为连续的隔水顶板，下部未冻结部分的水就具有承压水的性质。冻结层上水常分布于多年冻土区地形低洼处或宽广平缓的分水岭地区，埋藏较浅（一般0.5米左右），水量不大，常为淡水。冻结层上水对工程建筑的热侵蚀作用是危害工程建筑稳定的一个主要原因。

目前常用排水沟和挡土埝阻止冻结层上水。但这两种设施主要用于阻止地表水对工程建筑的热侵蚀作用，对于地表以下土体中的冻结层上水无法阻止，且在寒季容易冻结形成冰椎等危害工程建筑的安全。

我国多年冻土区主要分布在东北高纬度地区的大、小兴安岭和松嫩平原北部及西部高山和青藏高原。近年来为了发展这些地区的经济、民生，国家逐年加大对该区域的工程建设力度，兴建了一大批包括公路、铁路等在内的基础建设。对在建和已建成的工程建筑，如何阻止冻结层上水的热侵蚀作用，保证工程建设的顺利进行和运营期间维护，是一个十分重要的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于多年冻土区的保温盲沟设施，能够阻止冻结层上水的热侵蚀作用，保证工程建设的顺利进行和运营期间维护。

本发明的另一个目的是提供一种上述保温盲沟设施的施工方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种适用于多年冻土区的保温盲沟设施，包括平放的桶形的反滤层，反滤层内、从下往上依次铺砌有集排水层和碎石层，反滤层上设有保温层，保温层上覆盖有黏土层，黏土层上覆盖有地表植被层。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种建设上述适用于多年冻土区的保温盲沟设施的施工方法，具体按以下步骤进行：

步骤1：在多年冻土区开挖有一定顺坡的沟渠，该沟渠的出口位于易于排水的河流处或远离工程建筑处；

步骤2：在沟渠底部和侧壁铺设反滤土工布，使沟渠侧壁铺设的反滤土工布顶面与地表的距离为1～1.2m；

步骤3：在铺设的反滤土工布围成的空间内铺设集排水层，然后在集排水层上铺砌厚度为10～20cm的碎石层进行找平，找平后，在碎石层上铺设反滤土工布，碎石层上铺设的反滤土工布与沟渠底部和沟渠侧壁铺设的反滤土工布共同构成平放的桶形的反滤层，再在反滤层顶面上铺设保温层；

步骤4：在保温层上回填黏性土，压实，形成与地表相平的、密实度达到93%以上的黏土层； 

步骤5：在黏土层上植草，形成地表植被层，从而建成适用于多年冻土区的保温盲沟设施。

本发明保温盲沟设施的有益效果：

1）适用于多年冻土区的阻排水设施，效果明显，施工方便。

2）采用的材料及构件均为标准材料，成本低廉且易于购买。

3）施工工艺简单易操作。

4）反滤层能让冻结层上水向盲沟内汇聚同时又隔绝了周围土粒渗进集排水层。

5）保温层能够起到良好的保温作用，使得沟渠内汇聚的冻结层上水不会冻结而能够顺利排走。

6）地表植被层考虑了环保要求，有利于维护多年冻土区的生态平衡。

附图说明

图1是本发明保温盲沟设施的结构示意图。

图2是图1所示保温盲沟设施的施工工艺流程图。

图中：1.反滤层，2.集排水层，3.碎石层，4.保温层，5.黏土层，6.地表植被层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

针对如何阻截和排走冻结层上水，本发明提出了一种结构如图1所示的适用于多年冻土区的保温盲沟设施，包括平放的桶形的反滤层1，反滤层1内、从下往上依次铺砌有集排水层2和碎石层3，反滤层1上设有保温层4，保温层4上覆盖有黏土层5，黏土层5上覆盖有地表植被层6。

本发明还提供了一种上述保温盲沟设施的施工方法，其施工工艺流程图如图2所示，具体按以下步骤进行：