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特殊路基處理XPS隔熱板施工工藝

時間:2018/01/30/
文章來源:金象機械
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我國國土遼闊,各個地區(qū)的地質(zhì)也存在著差異,加上在外界環(huán)境影響下,地質(zhì)復(fù)雜,給路基的正常施工增加了難度。路基工程是公路建設(shè)中極其重要的一部分,路基作為承受車輛壓力的結(jié)構(gòu),其質(zhì)量關(guān)系著車輛的運行。在實際的路基施工中,經(jīng)常會受到一些因素的影響,致使路基出現(xiàn)變形、下沉等現(xiàn)象。因此要采取相應(yīng)的技術(shù)措施,來保障路基的質(zhì)量。凍土路基施工中,通過采用XPS隔熱板能夠?qū)β坊鸬奖Wo的作用。

凍土路基的特點

凍土一般是指內(nèi)部包含冰層的巖土,溫度低于0℃。根據(jù)土的凍結(jié)時間可以將其分成三類:多年凍土、季節(jié)凍土、短時凍土。其中多年凍土路基是路基施工中的難題,由于當(dāng)凍土出現(xiàn)凍結(jié)或是融化時,都會影響路基工程的質(zhì)量,危害到人們的出現(xiàn),給社會帶來經(jīng)濟損失,縮短道路的使用壽命,在后期維修中也會產(chǎn)大量的費用。在進行路基施工時,冬季經(jīng)常會出現(xiàn)施工問題,當(dāng)冬季施工時,路基會受到天氣溫度的影響,發(fā)生變形,而在春季凍土融化時,路基就會發(fā)生沉降的現(xiàn)象。

隔熱層路基作用機理

隔熱層路基一般是借助傳熱學(xué)理論進行操作處理,保持原路基高度不變進行材料添加。一般在路基內(nèi)部鋪設(shè)XPS隔熱板材料,借助該隔熱材料導(dǎo)熱系數(shù)低的特點,充分阻止表面熱量的向下傳到,進而實現(xiàn)降低太陽輻射能傳人地基內(nèi)部,屬于一種新型路基結(jié)構(gòu)體系。借助該路基結(jié)構(gòu),可保證凍土受保護、延緩凍土退化,具有較為明顯的現(xiàn)實意義。

道路工程中,通過在路表面進行瀝青鋪設(shè)施工,實現(xiàn)表面換熱系數(shù)的改變,黑色瀝青吸熱量較大,增加路基內(nèi)部熱量,導(dǎo)致多年凍土易發(fā)生變化,上限下降。通過鋪設(shè)隔熱材料,能夠補償瀝青材料引起的上限下降,甚至?xí)l(fā)生太高上限數(shù)值的狀況。對于隔熱材料而言,導(dǎo)熱系數(shù)越低,隔熱效果越好。若土層上部溫度在一個周期(一般為一年)內(nèi),以正弦波動的形式進行溫度變化,則下部土層溫度對應(yīng)發(fā)生隨深度波動而滯后的周期波動。因此,多年凍土的溫度剖面圖一般為土層深度的條件下,高溫、低溫之間的動態(tài)溫度變化曲線,高溫為凍結(jié)溫度,多數(shù)為0℃,深度即為多年凍土上限數(shù)值。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),未鋪設(shè)隔熱材料時,溫度剖面圖一般為較為平滑的曲線,而鋪設(shè)保溫層材料后,在太陽輻射熱量、外界水分場、應(yīng)力等多方面作用的綜合效果下,導(dǎo)致保溫層上下溫差較大(原因在于隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)相比于原路基材料而言較大,一般高于40倍)。進而導(dǎo)致保溫層下部巖土的溫度高值和低值之間的差距減小,整體溫度波動曲線振幅明顯下降。高溫度包絡(luò)線和深度數(shù)值的交叉點位于數(shù)值較高區(qū)域,即凍土上限數(shù)值增加。從熱傳導(dǎo)理論分析,介質(zhì)不同,對應(yīng)導(dǎo)熱系數(shù)不同;同一介質(zhì)條件下,厚度不同,相應(yīng)的換熱量不同。凍土路基施工中,加入XPS隔熱材料層,可有效降低路基吸熱,進而降低路基層厚度,充分解決了增大熱阻與降低路基高度的矛盾。
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