[發明專利]防止寒區公路水損破壞的立體排水路基結構及施工方法

有效

• 申請號: 201310485661.3
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103510441A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 劉林;管鶴樓;戴超明;趙秀娟;周躍明
• 申請（專利權）人: 江蘇省鎮江市路橋工程總公司
• 主分類號: E01C3/06
• 分類號: E01C3/06
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 黎雙華

技術領域

本發明涉及一種公路路基結構及施工方法，特別涉及一種通過在路堤內設置水平排水、豎向排水和邊坡排水來防止寒區公路水損破壞的立體排水路基結構及施工方法。

背景技術

水損破壞（如凍脹、融沉和翻漿）是寒區公路常見的凍害現象，也是導致我國高速公路瀝青路面尤其是寒區道路路面早期損壞的主要原因之一。國內外大量路面損壞狀況調查表明，進入路面結構的自由水是造成路面損壞的首要因素。

目前，解決公路解決水損害主要從兩個方面著手：一方面是提高瀝青混合料的抗水損壞能力即增強瀝青混合料的水穩定性；另一方面則是盡量減少或防止水進入路面結構，或是盡快將進入路面結構的水排除。具體工程措施主要可從地表水防治和地下水防治兩方面考慮。

地表水的處理措施主要有增加路拱、增設排水設施、保持邊溝暢通、提高瀝青混合料的密實度、增加路緣石的整體性等；同時，為減少中央分隔帶滲水對路面的損壞，常在中央分隔帶內增設小型明溝或盲溝，將滲水從盲溝中排出。

地下水的排除措施主要是修筑適宜的結構墊層，以調節路基的水溫狀態。目前主要應用的是防水層和割斷層。防水層主要應用各種合成材料和瀝青、水泥等結合料，摻入集料共同組成不透水、抗沖刷的結構層，設置于路基和路面之間或路基底部，起到防止地下水侵入的作用。割斷層與防水層類似，主要目的在于割斷地下水的上升路徑，從而減小或消除其對路基的破壞作用。

目前已有防止寒區道路翻漿的新型路基結構，是由碎石層、防水土工布、透水土工布、路基填土構成，其碎石層、防水土工布、透水土工布均沿水平向布設，路堤水通過碎石層沿橫向排出。這種結構的缺點是：

1）只考慮水平排水，水平向排水路徑過長，排水效果較差；

2）未考慮雨水沿坡面滲入的問題；

3）未考慮路堤的加強問題。

綜上所述，雖然現有的辦法在適宜的工程條件下取得了較好的效果，但尚存需完善之處，如既有地表水的處理措施雖可減少水的滲入量，但卻未考慮雨水沿坡面滲入的問題；地下水的排除措施主要是設置橫向排水體，其排水路徑過長、排水效果較差。

鑒于此，為了更好的防止寒區公路水損破壞，提高道路的建設效益，目前亟需發明一種可同時滿足路基水立體排除、提高路基承載能力等多重目的的防止寒區公路水損破壞的立體排水路基結構。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種新型公路路基結構及施工方法，在路堤內設置水平加筋排水層、豎向排水通道和邊坡排水層形成立體排水路基結構，可同時實現路堤水平排水、豎向排水和邊坡排水，快速排除路堤水并能提高路堤的穩定性。

本發明的技術方案是：

防止寒區公路水損破壞的立體排水路基結構，其特征在于，公路路堤內設置有包括水平排水層、豎向排水通道和邊坡排水層的立體排水系統；設置至少兩層水平向的加筋排水層；最上一層加筋排水層與最底部加筋排水層之間設置有豎向排水通道；路堤外側沿路堤邊坡鋪設有排水板和土工隔水材料層；底層加筋排水層內設置有縱橫向排水管網；中間加筋排水層設置有風管；各加筋排水層的底部和頂部分別鋪設土工隔水材料層和土工加筋材料層。

所述加筋排水層在路堤的頂面和底面各設一層，在路堤中間部位根據排水需要設置1～3層。

土工隔水材料可采用隔水性能滿足現行規范要求的防滲土工膜或防水板或土工布；土工加筋材料可采用受力性能滿足現行規范要求的塑料土工格柵或鋼塑土工格柵或玻璃纖維土工格柵。

路堤內不同層位加筋排水層的填筑材料不同，其中路堤最底面的加筋排水層優選采用級配良好的碎礫石材料填筑，其他加筋排水層優選采用中砂或細砂填筑。

所述豎向排水通道由分層成孔技術成孔并在孔內填充碎礫石而形成，豎向排水通道在與橫向加筋排水層接觸區域設置成倒梯形。

所述排水板間隔整條鋪設于路堤邊坡外側，并插入各橫向加筋排水層中，排水板內側設置土工隔水材料層。

所述縱橫向排水管、風管的鋪設坡度為0.5%~2%，其中橫向排水管和風管的中間高兩側低，縱向排水管的總體傾向與道路豎曲線一致；縱橫向排水管和風管均采用管壁帶孔的PVC管或PE管或HDPE管，管道外包反濾土工布。路堤水先通過橫向排水管匯入縱向排水管，再通過縱向排水管匯集到與急流槽或邊溝連通的橫向排水管內排除。

本發明還提供了防止寒區公路水損破壞的立體排水路基結構的施工方法，具體包括以下施工步驟：

1）底層隔水材料鋪設：清除路基表層耕植土至底層加筋排水層的底部高程，并進行底面整平處理，隨后鋪設土工隔水材料，土工隔水材料延伸至路堤邊緣外側0.5m以上；