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龙图腾网获悉石家庄铁道大学申请的专利寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法和自俘热抗冻胀结构获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120745056B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511164687.7，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法和自俘热抗冻胀结构是由胡田飞;刘梦圆;岳祖润;熊罡;孙铁成;张松;介少龙;曹明星;刘天放;何涛帆设计研发完成，并于2025-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法和自俘热抗冻胀结构在说明书摘要公布了：本发明公开了一种寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法和自俘热抗冻胀结构，属于路基抗冻胀结构设计技术领域，通过计算发生冻胀病害的路基所需供热量，在路基边坡上或坡脚地面上安装太阳能集热器，在路基冻胀部位内水平安装填充相变蓄热材料的分级蓄热管，太阳能集热器和分级蓄热管通过导流管连接；导流管内填充超导液，利用超导液密度随温度升高而降低的特性，在太阳能热器和分级蓄热管之间形成热液自下而上、冷液自上而下的自驱循环，将太阳能集热器收集的热量传输至分级蓄热管及路基，提高路基抗冻胀潜能。本发明能够持续地俘获太阳热能，利用相变蓄热材料所蕴含的相变潜热改善向路基供热的延续性，有效减小路基降温幅度和冻胀变形幅值。

本发明授权寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法和自俘热抗冻胀结构在权利要求书中公布了：1.一种寒区路基自俘热抗冻胀结构设计方法，其特征在于， 第1步，现场勘察和监测发生冻胀病害的路基段，确定路基的最大冻结深度Hm、有害冻结深度Hd、路基顶面的负温极值Te，以及对应有害冻结深度范围的竖向温度梯度GradT，1和有害冻结深度至最大冻结深度之间的竖向温度梯度GradT，2； 第2步，采集现场路基填料样品，测定密度ρ、含水率w、比热容c、冻胀起始温度Tf，结合第1步确定的参数值，计算确定单位长度路基所需供热量Q；在路基纵向上，单位长度路基所需供热量的计算公式为： ； 式中，Hd为路基的有害冻结深度，m；Hm为路基的最大冻结深度，m；A为路基的宽度，m；ρ为路基填料的密度，kgm3；c为路基填料的比热容，kJkg·℃；w为路基填料的含水率，%；L为水的相变潜热，取为335kJkg；Te为路基顶面的负温极值，℃；Tf为路基的冻胀起始温度，℃；GradT，1为对应有害冻结深度范围的竖向温度梯度，℃m；GradT，2为有害冻结深度至最大冻结深度之间的竖向温度梯度，℃m； 第3步，在路基的冻胀部位间隔布置多个分级蓄热管；确定分级蓄热管的设计参数：本体长度、竖向埋深、纵向间距； 第4步，在路基的侧面安装太阳能集热器，确定太阳能集热器的集热板倾角ψ； 第5步，计算确定太阳能集热器的集热板面积：结合第2步确定的单位长度路基所需供热量Q，设计取值采用计算获得的最大值，集热板面积的计算公式如下： ； 式中，B为插入路基的分级蓄热管沿路基的纵向间距，m；R为太阳能集热器所处地区的年平均太阳辐照强度，kJm2； 第6步，计算确定分级蓄热管内相变蓄热材料的填充量m，设计取值采用计算获得的最大值，计算公式如下： ； 式中，K为相变蓄热材料的相变潜热值，kJkg；cp为相变蓄热材料的比热容，kJkg·℃，Tp为相变蓄热材料的相变温度，℃，D为年平均晴天数。

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