基于疏水材料隔水层的道路结构的制作方法

本实用新型涉及道路施工技术领域，具体涉及基于疏水材料隔水层的道路结构。

背景技术：

道路工程不但要承受车轮荷载的作用，而且要受到自然环境因素的影响。由于行车荷载和大气因素对路面的影响作用，一般随深度而逐渐减弱，因而道路工程通常是多层结构，将强度较高、满足行车要求的材料铺设在应力较大的上层，强度较低的材料铺设在应力较小的下层，从而形成了路基之上采用不同规格和要求的材料，分别铺设功能层、基层和面层的道路结构形式。为防止道路工程出现冻胀及水损害，保持路基稳定，在水系丰富地区，地下水位高、地表径流多、大气降水频繁，道路结构层中通常设置有隔水层，目前路基隔水主要采用碎石填筑，但在缺少粒料材料地区取料困难，工程造价升高。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有道路结构中隔水层的取料困难，工程造价高的问题，进而提出基于疏水材料隔水层的道路结构。

本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：

基于疏水材料隔水层的道路结构包括面层、基层、功能层、第一疏水材料隔水层和路基，路基、功能层、基层和面层由下至上依次铺设，路基的底面铺洒一层第一疏水材料隔水层。

本实用新型与现有技术相比包含的有益效果是：

本实用新型提出一种基于疏水材料隔水层的道路结构及其隔水层的布设方法，利用疏水材料对水的疏离特性，配置疏水材料悬液，喷洒在路基表面，阻隔地下水毛细作用以及冻结过程中水分向上迁移，避免道路结构出现水损坏而影响道路运营。

本实用新型的隔水层可代替或部分代替粒料功能层，用于隔离地下水的毛细现象及冻胀迁移，保持路基稳定，防治、隔离水分入侵，防止道路结构受到水损害。无毒无害，耐久性好，施工方便、阻水效果好、工程量小、造价低；设置方式灵活，可根据需要调整设置层数以及疏水材料有效物质浓度。

附图说明

图1是本实用新型中路堑的整体结构示意图；

图2是本实用新型中路堤的整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述基于疏水材料隔水层的道路结构包括面层1、基层2、功能层3、第一疏水材料隔水层4和路基5，路基5、功能层3、基层2和面层1由下至上依次铺设，路基5的底面铺洒一层第一疏水材料隔水层4。

本实施方式中当路基5处于中湿环境时，修筑路堤时，在路基5底面处以喷洒的形式铺洒一层第一疏水材料隔水层4，根据需要在功能层3底层铺洒一层第二疏水材料隔水层6。

具体实施方式二：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述功能层3底层铺洒一层第二疏水材料隔水层6。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

本实施方式中当路基5处于潮湿环境时，如路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较高，可根据实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部分粒料功能层3的厚度；当路基5处于中湿环境时，可根据路基5高度和实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部粒料分功能层3的厚度。

具体实施方式三：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述路基5内的下部铺洒一层第三疏水材料隔水层7。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。

本实施方式中如路基5处于潮湿环境且路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较低，可根据实际需要在路基5内的下部以喷洒的形式铺洒一层第三疏水材料隔水层7。

具体实施方式四：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述第三疏水材料隔水层7与第一疏水材料隔水层4之间的距离为15cm～25cm。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式三相同。

本实施方式中，施工时在铺洒第一疏水材料隔水层4后，先铺设一层厚度为15cm～25cm的路基5，然后再铺洒第三疏水材料隔水层7，再继续铺设路基5。

作为优选的第三疏水材料隔水层7与第一疏水材料隔水层4之间的距离为20cm。

具体实施方式五：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述第一疏水材料隔水层4、第二疏水材料隔水层6和第三疏水材料隔水层7均为疏水材料悬液制作的隔水层。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述疏水材料悬液为有机硅悬液。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。

以有机硅悬液作为隔水层具有如下优点：

1、隔水性好

有机硅内的活性基因与土壤里的硅氧(氢氧)基可生成一层具有憎水性的涂膜，具有较高的疏水特性，可防止水分通过；

2、具有环保性

形成的憎水性涂膜无毒、无害、无污染、化学性及热性能稳定；

3、耐久性好

有机硅隔水层性能稳定、耐高温、耐腐蚀，使用寿命可长达至百年；

4、施工便利、工艺简单

可用水调制成既定浓度悬液，通过喷洒方式施工，作业时间短，施工过程简单、施工后一般12小时以内即可进行下一步施工。

5、经济性好

该材料用于路基隔水层，材料造价较低，与同类隔水层材料相比具有经济性优势。

具体实施方式七：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式所述疏水材料悬液的有效物质浓度大于等于10％。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式五相同。

本实施方式中当路基5处于潮湿环境时路堤中，第三疏水材料隔水层7疏水材料悬液的有效物质浓度可根据实际适当降低。

本实施方式所述基于疏水材料隔水层的道路结构的隔水层的布设方法包括如下步骤：

步骤一：配制疏水材料悬液：以疏水材料有效物质作为溶质，以水作为溶剂，配制满足道路环境隔水需求的一定浓度的疏水材料悬液；

步骤二：铺洒隔水层：根据路基5所处不同环境，设置不同层数的隔水层：

(i)当路基5处于潮湿环境时，道路内部设置1～3层隔水层：

(i-i)修筑路堑时，设置1～3层隔水层，第一疏水材料隔水层4设置在路基5底面，在路基5底面处以喷洒的形式铺洒一层第一疏水材料隔水层4；

如路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较高，可根据实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部分粒料功能层3的厚度，第二疏水材料隔水层6的替代厚度小于等于5cm，其替代厚度可由以下公式估算：

h＝(x-10)·a(x)

其中，公式(x)中：h—替代粒料功能层厚度(cm)；

x—隔离层有效物质浓度(％)；

a—综合参数，与单位面积隔水层材料用量、隔水层材料纯度、土颗粒大小、级配、地下水位位置等因素相关；

如路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较低，可根据实际需要在路基5内的下部以喷洒的形式铺洒一层第三疏水材料隔水层7，第三疏水材料隔水层7与第一疏水材料隔水层4之间的距离为15cm～25cm；

(i-ii)修筑路堤时，设置1～3层隔水层，第一疏水材料隔水层4设置在路基5底面处，在路基5底面处以喷洒的形式铺洒一层第一疏水材料隔水层4；

如路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较高，可根据实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部分粒料功能层3的厚度，第二疏水材料隔水层6的替代厚度小于等于5cm，其替代厚度可由公式(x)估算；

如路基5所经区域地下水水位较高，同时路基5的修筑高度较低，可根据实际需要在路基5内的下部以喷洒的形式铺洒一层第三疏水材料隔水层7，第三疏水材料隔水层7与第一疏水材料隔水层4之间的距离为15cm～25cm；

(ii)当路基5处于中湿环境时，道路内部设置1～2层隔水层：

(ii-i)修筑路堑时，设置1～2层隔水层，第一疏水材料隔水层4设置在路基5底面，在路基5底面处以喷洒的形式铺洒一层第一疏水材料隔水层4；可根据路基5高度和实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部分粒料功能层3的厚度，第二疏水材料隔水层6的替代厚度小于等于5cm，其替代厚度可由公式(x)估算；

(ii-ii)修筑路堤时，设置1～2层隔水层，第一疏水材料隔水层4设置在路基5底面处，在路基5底面处以喷洒的形式铺洒一层第一疏水材料隔水层4；可根据路基5高度和实际需要在粒料构成的功能层3底面以喷洒的形式铺洒一层第二疏水材料隔水层6，替代一部分粒料功能层3的厚度，第二疏水材料隔水层6的替代厚度小于等于5cm，其替代厚度可由公式(x)估算。

本实施方式中a与单位面积隔水层材料用量、隔水层材料纯度、土颗粒大小、级配、地下水位位置等因素相关，通过实验测试确定。

当路基5处于潮湿环境时：路堑中，第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度大于等于15％，第二疏水材料隔水层6疏水材料悬液的有效物质浓度可与第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度相同或相近；路堤中，第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度大于等于10％，第二疏水材料隔水层6疏水材料悬液的有效物质浓度可与第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度相同或相近，第三疏水材料隔水层7疏水材料悬液的有效物质浓度可根据路基5的土粒径和级配情况较第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度适当降低；当路基5处于中湿环境时：路堑中，第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度大于等于10％，第二疏水材料隔水层6疏水材料悬液的有效物质浓度较第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度相同或适当降低；路堤中，第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度大于等于10％，第二疏水材料隔水层6疏水材料悬液的有效物质浓度较第一疏水材料隔水层4疏水材料悬液的有效物质浓度相同或适当降低。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本实用新型的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。