[发明专利]一种具有防渗排水功能的复合路堤

说明书

本发明涉及公路、铁路工程现场路堤的防水技术，尤其是一种具有防渗排水功能的复合路堤，包括截面为梯形的路堤承重结构层，路堤承重结构层的上底覆盖有路面层，路堤承重结构层的腰覆盖有路堤边坡植被层，路堤承重结构层内设有复合路堤防水结构，复合路堤防水结构包括置于路堤承重结构层上底下方的倾斜段，以及位于路堤边坡植被层与路堤承重结构层腰部之间的斜面段，倾斜段与斜面段相互连接；复合路堤防水结构从外至内依次为骨料防水层、外土工布薄层、多孔土工排水板、内土工布薄层。本发明可有效解决现有路堤排防水方法存在的缺陷与不足，为道路工程设计、施工、长期运营稳定和安全提供参考依据及技术保障。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，涉及公路、铁路工程现场路堤的防水技术，尤其涉及一种具有防渗排水功能的复合路堤。

背景技术

在公路、铁路工程中，通常认为路基土体处于饱和状态，并基于饱和土力学原理对路基进行设计。然而在工程服役期内，由于路基土体常年受降雨、干旱等季节交替的影响，绝大多数情况下，位于地下水位以上的近地表土体均处于干湿循环的非饱和状态。因此，传统的路基设计方法考虑的因素较为单一，仍存在诸多不足之处，亟需将土体的含水状态从饱和向非饱和领域扩展延伸，以更好地改进、优化路基设计方案并应用于工程实际。

由于受到负孔隙水压力作用，处于非饱和状态下的路基土体内部存在基质吸力，相比于饱和状态，其强度及承载力更高，稳定性也更好。然而在夏季强降雨作用下，洪涝灾害导致雨水渗入会打破路基土体原有的非饱和状态，随着土体含水量与饱和度的升高，负孔隙水压力随之增大，土体基质吸力下降，其强度和承载力降低，进而导致路基发生失稳破坏。与之相反，在秋冬枯水旱季，随着地下水的蒸发及植被的蒸腾作用，路基土体含水量与饱和度下降，土颗粒间的基质吸力作用增强，使得路基承载力提高及稳定性增强。因此，随着季节的交替变化，处于干湿循环非饱和状态下的路基土体的行为响应具有很大的差异性。

为保证公路、铁路路基在服役期内长期处于稳定状态，传统的排防水方法主要有铺设防渗隔层、排水板或布置排水管道等。然而，传统的排水方法存在诸多不足之处，例如工艺复杂、容易失效、维修困难以及成本高昂等。因此，基于非饱和土力学原理，本发明研发了一种复合路堤防渗排水技术及工法，可有效解决现有路堤排防水方法存在的缺陷与不足，为道路工程设计、施工、长期运营稳定和安全提供参考依据及技术保障。

发明内容

本发明旨在解决现有路堤排防水方法存在的工艺复杂、容易失效、维修困难以及成本高昂等缺陷与不足，并基于非饱和土力学原理，研发一种简单有效、成本低廉且易于操作的复合路堤防渗排水技术，为道路工程设计、施工、以及维持长期服役性能提供技术保障。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有防渗排水功能的复合路堤，包括截面为梯形的路堤承重结构层，路堤承重结构层的上底覆盖有路面层，路堤承重结构层的腰覆盖有路堤边坡植被层，路堤承重结构层内设有复合路堤防水结构，复合路堤防水结构包括置于路堤承重结构层上底下方的倾斜段，以及位于路堤边坡植被层与路堤承重结构层腰部之间的斜面段，倾斜段与斜面段相互连接；所述复合路堤防水结构从外至内依次为骨料防水层、外土工布薄层、多孔土工排水板、内土工布薄层。

作为更进一步的优选方案，所述多孔土工排水板水平和竖直方向的最大抗拉强度分别大于10kPa和20kPa，多孔土工排水板包括中间的板芯,以及板芯两侧的夹板，所述板芯的孔隙率至少为95％，板芯的孔径大于夹板的孔径。

作为更进一步的优选方案，所述骨料防水层包括若干刚性聚乙烯网格组成，刚性聚乙烯网格内由横纵向布置的刚性聚乙烯条带形成若干槽体，槽体内填充骨料颗粒。