一种带排水系统的路面的制作方法

本实用新型属于土木工程技术领域，特别涉及一种带排水系统的新型路面。

背景技术：

传统的路面排水结构采用在基层下方设置级配碎石层作为排水通道，一般设计基于“Time-to-drain”的排水模式，当基层材料接近饱和的时候才开始排水。由于传统设计无法实现非饱和状态下的排水，使得路面结构基层常处于饱和状态，不仅影响了基层的排水性能，而且还会使得路基内部的含水率增加而导致湿化病害等。这种基于饱和渗流的传统排水设计并不能完全有效降低水对路面结构的不利影响，也无法保证提高路面结构的排水性能和寿命，严重威胁了道路的安全与使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种带排水系统的新型路面，解决了现有技术中存在的非饱和渗流状态下路面无法排水而导致基层总是处于饱和状态的问题。

为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种带排水系统的路面，包括路面基层和路基，在路面基层和路基之间设置有排水系统，所述排水系统包括水力传导层，防渗层以及隔离层，排水系统相对于水平面的倾斜角度为3-6％。

优选的，所述排水系统相对于水平面的倾斜角度为6％。

尤其是水力传导层的厚度为5-8mm。

优选的，所述水力传导层采用非编织土工织物或玻璃纤维布。所述防渗层采用土工网。所述隔离层采用非编织土工织物。

其中，防渗层材料的克重为550±25g/m²，饱和渗透系数是50.5m/h。隔离层材料的克重为200g/m²，饱和渗透系数是12.5m/h。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的路面，其排水系统位于路面结构的基层和路基之间，代替普通传统路面结构中的底基层。

本实用新型提出的排水系统是基于非饱和渗流理论对传统排水系统进行了改造。该排水系统能够有效地最大程度地实现路面快速排水，使非饱和状态下将入渗至路面结构基层的水快速有效排出，避免基层处于饱和状态，减轻水对路面结构的损伤，提高基层的排水性能；其次，还能阻止浸入路面的水分下渗至路基土体导致路基湿化，保持路基处于干燥状态，增加路基土的初始吸力值，保证路基整体强度与稳定性；最后还可以作为路基的上路床部分的加筋材料，提高了路基土的抗剪强度。

本实用新型的路面与传统相比，排水系统采用可机械化大批量生产的土工合成材料等，而且材料来源广，无需开采破坏自然环境。传统排水材料自重大，往往需要大型设备，施工工期长。

附图说明

图1是本实用新型的路面结示意图；箭头的方向表示雨水侵入土体的渗流方向。

图2是设置本实用新型的路面非饱和路基示意图。

图中，1.路面基层，2.路基，3.排水系统，31.水力传导层，32.防渗层，33.隔离层，4.面层，5.路缘石，6.土路肩。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

本实施例提供一种带排水系统的路面，包括路面基层1和路基2，在路面基层1和路基2之间设置有排水系统3，所述排水系统3自上至下包括水力传导层31，防渗层32以及隔离层3，水力传导层31采用非编织土工织物或玻璃纤维布。防渗层32采用土工网。隔离层33采用非编织土工织物。水力传导层31的作用是将渗透至路面基层的水分及时地输送至排水孔或者排水沟导排出去，同时还防止上层土颗粒浸入到防渗层32，其作用是阻止水分下渗并将还未排出的水分进行聚集；隔离层33防止水分下渗通过路面基层下渗至路基内部，同时也防止下层土颗粒浸入到防渗层32。

排水系统3相对于水平面的倾斜角度为3-6％，根据实际情况而定，优选为6％，从而使得水分在非饱和状态快速排水的基础上增强了侧向导排能力。

水力传导层31的厚度为5-8mm，在保证水力传导层的导水与排水性能的前提下，水力传导层5可以选择更加经济型的其他工业聚合物纤维材料，例如非织造的玻璃纤维土工布，因为传导层除了需要实现非饱和状态下快速排水的功能，还有侧向排水的作用，因此该层的水力特性与导水性能非常关键。隔离层33的非编织土工织物为长丝针刺土工布，其克重为200g/m²，饱和渗透系数是12.5m/h。毛细防渗层32的土工网是高密度聚乙烯(HDPE)高分子聚合物为主要原料的平面网状结构制品,其克重为550±25g/m²，饱和渗透系数是50.5m/h。

作为另一种改进，所述毛细阻滞型的新型路面排水系统的位置大致可以分为以下三种：①新型路面排水系统布置于基层与路面之间，完全代替传统路面底基层的碎石层；②新型路面排水系统设置在底基层与路基之间，保留部分底基层；③新型路面排水系统设置于面层与基层之间，以及路面与基层之间(多层铺设)。

如图2所示：本实用新型提供的路面在一般路基结构设计的布置位置，一般路面结构设计包括：路拱横坡度i、面层4、路缘石5、土路肩6、基层1、新型排水系统3(铺设倾斜度为6％)以及路基2。该新型排水系统3采用土工织物包裹土工网，厚度为30mm左右，置于基层1与路基2之间。

本实用新型的工作原理是：

本实用新型的排水系统设计理论依据是利用土工合成材料之间以及与传统岩土材料之间显著的水力传导系数差异形成的毛细阻滞效应，达到阻水排水目的。当水分下渗至路面基层时，传导层的玻璃纤维土工布等合成材料可在非饱和状态下有效排出路面结构内部大量的水分，同时传导层的土工合成材料与毛细阻滞层的土工网之间形成的毛细阻滞效应可以将水分聚集阻止进一步的下渗，而隔离层就是水分防止浸入路基土层中，使得路基土中含水率增大导致湿化病害等。因此在连续降雨过程中，基层的含水率会随时间增加但是不会超过饱和含水率，同时在降雨停止的时候，基层含水率会逐渐降低。水力传导层的另一主要作用是路面结构基层处于非饱和状态下进行侧向排水，且还具备一定的隔离作用，防止周围土体进入土工网的孔隙中；毛细阻滞层即防渗层的进水值的水头只有几毫米，故与可与水力传导层组成毛细阻滞效应，阻隔上层自由水的下渗。虽然土工网的主要用于防渗而不是侧向排水，但是当存在正孔隙水压力的时候，土工网可作为一种安全措施，能够在正孔隙水压力下排水；隔离层的主要作用是防止淤堵现象的发生，减少对排水系统的破坏。当路基底部存在较低地下水位的时候，水分子易发生向上的非饱和渗流作用，此时隔离层可侧向排出向上渗流的水，有效阻隔水的向上渗流，底部的隔离层相当于水力传导层。