[發明專利]多年凍土地區集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統

有效

• 申請號: 201410759273.4
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN104480953A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 陳建兵;汪雙杰;袁堃;金龍;朱東鵬;符進;李金平;彭慧
• 申請（專利權）人: 中交第一公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;E01C3/04
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本發明涉及凍土路基邊坡防護工程領域，具體涉及一種多年凍土地區集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統。

背景技術

凍土是指具有負溫和含冰的土體和巖石，按生存時間主要分為多年凍土和季節凍土。我國多年凍土主要分布于青藏高原、西部高山以及東北大小興安嶺地區，總面積約215×10⁴km²，約占我國國土面積的22.3%，是世界第三大凍土分布大國。青藏高原平均海拔4500m以上，是我國多年凍土主要分布地區，凍土面積約150×10⁴km²，約為我國凍土面積的70%。

青藏高原多年凍土地區屬于高寒大陸性氣候，氣溫低、空氣稀薄、大氣干潔、異常強烈的太陽輻射、地表蒸發作用強烈、災害天氣頻繁構成青藏高原多年凍土地區氣候的基本特征。在此環境氣候條件下，尤其是低溫和高強度的地表蒸發作用，使路基邊坡植被成活率低，生長緩慢。

受災害天氣頻繁影響，特別是頻繁降水對凍土路基邊坡造成沖蝕，公路邊坡年侵蝕模數約為6000～7000t/?km²，屬于高強度侵蝕，因此公路邊坡水土保持十分重要。邊坡沖蝕直接對路肩強度產生不良影響，嚴重時將導致路肩滑塌，影響公路正常運營。路基邊坡植草是一種常用的路基邊坡防沖刷的工程措施，但在高嚴酷環境氣候下，邊坡植被較難成活，因此邊坡植草很較難發揮出固定邊坡土層的作用。此外，受公路走向影響，路基兩側邊坡接受太陽輻射熱量有較大差異，導致路基下伏多年凍土層橫向出現不均勻融化現象，對凍土路基穩定性不利。而邊坡植草可以有效減少邊坡太陽輻射熱量吸收，減少路基下多年凍土層吸熱，對提高多年凍土路基穩定性有利。

針對凍土地區路基邊坡防護問題，國內外學者提出一系列措施，應用較廣的是拱形邊坡防護以及棱形邊坡防護，但這些邊坡防護工程僅能起到單一防沖刷功能，不能為邊坡植被提供持續水分補給。此外，研究人員開展了高原植被保護和恢復技術研究，包括植物篩選試驗、種植工藝研究、地表覆蓋措施研究等，上述研究表明，自然環境下10年左右，試驗場地內植被覆蓋恢復率不足10%；采用人工撒種植草的方式，植被恢復率提高明顯，在第二年可達到約74%的恢復率，但生長速度極為緩慢，根據植被生長觀測結果，預測植被地下生物量發展，要使人工植被的地下生物量恢復到天然植被的水平（即Y=7780g/m²），至少需要138年，這與高原地區嚴寒氣候以及地表水分高強度蒸發作用密切相關。

為了防止凍土路基邊坡出現沖刷病害，同時考慮為路基邊坡植被持續提供水分以促使其正常生長，使邊坡植被盡快能發揮出防止水土流失以及隔熱的作用，需要一種邊坡工程措施可以在防止邊坡沖刷的同時，也能起到促進邊坡植被生長的作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種多年凍土地區集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統，可以防止凍土路基邊坡產生沖蝕病害，同時可以為邊坡植被持續供給水分。

本發明所采用的技術方案是：

多年凍土地區集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統，其特征在于：

包括路肩集水系統和邊坡管道系統兩部分；

路肩集水系統位于路肩外側，在面層和基層外側和底基層的頂部，設置有底部開雨水孔的混凝土淺碟形帶孔邊溝，混凝土淺碟形帶孔邊溝下方設置有集水井，集水井底部向邊坡方向設置PE管；

邊坡管道系統設置有鋪設于路基邊坡的開孔PE管，自上而下交叉呈網格狀布置，頂端與PE管連通，底端設置泄水口。

集水井豎向剖面呈U形，底部邊坡方向開孔，通過直連接頭連接PE管。

邊坡管道系統中開孔PE管下方的路基邊坡上鋪設有防水土工布。

邊坡管道系統中開孔PE管內填充有PVA吸水海棉。

開孔PE管自上而下斜向交叉，呈菱形網格狀布置，交叉角度為120°；

頂端通過上三通接頭接入PE管端頭的集水口，交叉處通過四通接頭連通，兩側端部通過兩通接頭連通，底端通過下三通接頭與泄水口連通。

本發明具有以下優點：

本發明結構簡單，成本低廉，經濟實用，施工安裝方便，通過將路面降水收集后儲存于邊坡管道系統中，可以實現邊坡防沖蝕以及持續向邊坡植被供水的作用。

附圖說明

圖1為本發明布置圖。

圖2為邊坡管道系統結構圖。