[發明專利]防水損害破壞的隧道路面結構

有效

• 申請號: 202010197928.9
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111455764B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 王偉力;張乃斌;徐凱;駱偉棟;孔令云
• 申請（專利權）人: 浙江臨金高速公路有限公司;重慶交通大學
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32;E01C11/22;C04B26/26;C08L33/02;C08L71/02;C08L23/22;C08L95/00;C04B111/28
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

本發明公開了一種防水損害破壞的隧道路面結構，由上至下依次包括復合多孔透水性瀝青路面層、瀝青碎石層、級配碎石層、調平層、雙重防水層、三維多孔鋼纖維混凝土層和基底層，沿隧道路面兩端設置多個沿路面結構縱向分布的滲水引流管，引流管將路面結構內滲水引入道路兩側集水系統，所述復合多孔透水性瀝青路面層內設置有增強體層，所述增強體為復合蜂窩結構，復合蜂窩結構由多個復合蜂窩孔單元構成，所述雙重防水層原料包括甲基丙烯酸樹脂、環氧丙烷聚醚等；通過在路面結構的層間設置防水層和引水通道，能夠將地表滲水和地下上上滲水進行有效的阻隔，以防、排、截、堵相結合的方式避免隧道路面水損害破壞。

技術領域

本發明涉及隧道路面結構領域，具體涉及一種防水損害破壞的隧道路面結構。

背景技術

隧道作為公路交通的咽喉部位,往往對交通起控制作用。不管在隧道的建設或者運營過程中,地下水都是不可回避的問題,地下水通過巖體或水泥混凝土下面層中的裂隙滲入路面結構中,使隧道路面結構“浸泡”在水中。在地下水與交通荷載作用下,隧道路面會出現不同程度的水損害破壞。隧道路面的水損害破壞不僅降低了行車安全,增加了事故發生率,而且大大減弱了其使用壽命,同時也增加了養護費用。隧道對交通起控制作用，是道路的咽喉部位。隧道的路面狀況對隧道內部交通通過能力和使用性能影響比較大，對一般公路路段而言，隧道路面結構所處環境比較特殊：①水環境不同。一般公路段都是雨水，雨水落下后，隨著路表能及時排出；而隧道路面主要是地下水上滲，當地下水上滲入隧道路面結構中時，會一直存留在結構體中。②蒸發方式不同。隧道處于相對封閉的環境中，內部濕度較大，地下水難以蒸發，因此路面長期處于潮濕狀態。⑨由于在設計過程中未能充分考慮隧道內部環境對路面的影響及隧道路面在材料與構造等方面的特殊要求，同時重載和超載車輛的占比不斷增加，使得隧道路面大多出現了不同程度的水損壞病害和問題。如網裂，坑槽等現象，這些病害的存在嚴重降低了隧道瀝青混凝土路面的使用性能，大大減短了隧道路面的使用壽命。越來越嚴重的隧道路面病害問題與人們對道路行車舒適性、安全性的高期望之問的矛盾，對隧道路面結構設計和原材料性能提出了更高的要求。通過廣泛調查與統計瀝青路面早期損壞現象，國內外道路工作者研究發現，水是導致瀝青路面早期破壞的罪魁禍首，這些早期破壞統稱為水損壞。在瀝青路面各種類型的早期破壞現象中，水損壞是最主要且危害最大的損壞類型，己被公認為我國瀝青路面早期損壞中排在第一位的破壞模式。運營期間的公路隧道路面內的水主要來自4個方面：①拱頂、拱壁的滲水，滴、漏水；②上涌的地下水或泉水；③沿道路縱坡流入的雨水；④車輛行駛到隧道內所帶的水。由于上述四方面的影響，隧道路面結構經常處于潮濕狀態，另外，由于設計、施工等因素，導致隧道面層結構層薄厚不一，當地下水入侵時，在車載作用下容易產生局部水損壞和基礎唧漿等現象，大大影響了隧道路面的使用性能和耐久性能。往往單一因素并不能造成隧道路面的水損壞，而是由多種因素共同作用造成。作為一種復合型路面材料，瀝青混凝土在鋪裝過程中內部結構存有大量孔隙，這為地下水的入滲提供了可能，其次山體中的水可以通過路面結構中已有的縫隙、施工中產生的連接縫滲入路面結構內部。由于進入結構內部的自由水往往需要數周或數月才能排出困在路面結構內的水分，會浸濕路面結構各層材料，使其結構內部強度下降，變形增加，從而使路面結構的承載力降低。在行車荷載的作用下，產生的動水壓力以及超孔隙水壓力；不斷沖刷混合料，使瀝青從混合料的表面迅速剝落，強度與穩定性降低。同時，在車、水、路共同作用下形成的路表動水壓力，使存在于路面結構內部的自由水會產生瞬時水壓，這種水壓力使路面結構內部應力重分布，產生應力集中現象。一方面這種應力集中會對路面結構中的混合料進行擠壓，使混合料不斷錯位，導致瀝青粘附性降低，產生剝落，松散等現象；另一方面，高壓滲流對隧道路面結構產生脹裂與剪切作用，使結構內部形成裂紋，并使裂縫不斷加劇。同時，產生的滲壓會侵蝕混合料顆粒表面，加快瀝青膜的破裂、剝離。在地下水與行車荷載共同作用下，會形成一種耦合作用應力，這種耦合應力對路面結構內部不斷擠壓，使混合料內部的孔隙不斷連通，出現裂縫并逐漸擴展，最終導致貫通裂縫，路面破壞。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種防水損害破壞的隧道路面結構，能夠解決隧道路面的水害問題。