[發明專利]一種具有防滲排水功能的復合路堤

有效

• 申請號: 202110348969.8
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113152186B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 莊妍;馮東;翟錢;韓非;杜佃春;趙益東;崔曉艷;黃杰
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01C3/06;E03F3/04;E02D3/02;E02D17/20;E03F5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

本發明涉及公路、鐵路工程現場路堤的防水技術，尤其是一種具有防滲排水功能的復合路堤，包括截面為梯形的路堤承重結構層，路堤承重結構層的上底覆蓋有路面層，路堤承重結構層的腰覆蓋有路堤邊坡植被層，路堤承重結構層內設有復合路堤防水結構，復合路堤防水結構包括置于路堤承重結構層上底下方的傾斜段，以及位于路堤邊坡植被層與路堤承重結構層腰部之間的斜面段，傾斜段與斜面段相互連接；復合路堤防水結構從外至內依次為骨料防水層、外土工布薄層、多孔土工排水板、內土工布薄層。本發明可有效解決現有路堤排防水方法存在的缺陷與不足，為道路工程設計、施工、長期運營穩定和安全提供參考依據及技術保障。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，涉及公路、鐵路工程現場路堤的防水技術，尤其涉及一種具有防滲排水功能的復合路堤。

背景技術

在公路、鐵路工程中，通常認為路基土體處于飽和狀態，并基于飽和土力學原理對路基進行設計。然而在工程服役期內，由于路基土體常年受降雨、干旱等季節交替的影響，絕大多數情況下，位于地下水位以上的近地表土體均處于干濕循環的非飽和狀態。因此，傳統的路基設計方法考慮的因素較為單一，仍存在諸多不足之處，亟需將土體的含水狀態從飽和向非飽和領域擴展延伸，以更好地改進、優化路基設計方案并應用于工程實際。

由于受到負孔隙水壓力作用，處于非飽和狀態下的路基土體內部存在基質吸力，相比于飽和狀態，其強度及承載力更高，穩定性也更好。然而在夏季強降雨作用下，洪澇災害導致雨水滲入會打破路基土體原有的非飽和狀態，隨著土體含水量與飽和度的升高，負孔隙水壓力隨之增大，土體基質吸力下降，其強度和承載力降低，進而導致路基發生失穩破壞。與之相反，在秋冬枯水旱季，隨著地下水的蒸發及植被的蒸騰作用，路基土體含水量與飽和度下降，土顆粒間的基質吸力作用增強，使得路基承載力提高及穩定性增強。因此，隨著季節的交替變化，處于干濕循環非飽和狀態下的路基土體的行為響應具有很大的差異性。

為保證公路、鐵路路基在服役期內長期處于穩定狀態，傳統的排防水方法主要有鋪設防滲隔層、排水板或布置排水管道等。然而，傳統的排水方法存在諸多不足之處，例如工藝復雜、容易失效、維修困難以及成本高昂等。因此，基于非飽和土力學原理，本發明研發了一種復合路堤防滲排水技術及工法，可有效解決現有路堤排防水方法存在的缺陷與不足，為道路工程設計、施工、長期運營穩定和安全提供參考依據及技術保障。

發明內容

本發明旨在解決現有路堤排防水方法存在的工藝復雜、容易失效、維修困難以及成本高昂等缺陷與不足，并基于非飽和土力學原理，研發一種簡單有效、成本低廉且易于操作的復合路堤防滲排水技術，為道路工程設計、施工、以及維持長期服役性能提供技術保障。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種具有防滲排水功能的復合路堤，包括截面為梯形的路堤承重結構層，路堤承重結構層的上底覆蓋有路面層，路堤承重結構層的腰覆蓋有路堤邊坡植被層，路堤承重結構層內設有復合路堤防水結構，復合路堤防水結構包括置于路堤承重結構層上底下方的傾斜段，以及位于路堤邊坡植被層與路堤承重結構層腰部之間的斜面段，傾斜段與斜面段相互連接；所述復合路堤防水結構從外至內依次為骨料防水層、外土工布薄層、多孔土工排水板、內土工布薄層。

作為更進一步的優選方案，所述多孔土工排水板水平和豎直方向的最大抗拉強度分別大于10kPa和20kPa，多孔土工排水板包括中間的板芯,以及板芯兩側的夾板，所述板芯的孔隙率至少為95％，板芯的孔徑大于夾板的孔徑。

作為更進一步的優選方案，所述骨料防水層包括若干剛性聚乙烯網格組成，剛性聚乙烯網格內由橫縱向布置的剛性聚乙烯條帶形成若干槽體，槽體內填充骨料顆粒。