多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)。凍土地區(qū)路基邊坡防護工程僅能起到單一防沖刷功能，不能為邊坡植被提供持續(xù)水分補給。本發(fā)明包括路肩集水系統(tǒng)和邊坡管道系統(tǒng)兩部分；路肩集水系統(tǒng)位于路肩外側，在面層和基層外側和底基層的頂部，設置有底部開雨水孔的混凝土淺碟形帶孔邊溝，混凝土淺碟形帶孔邊溝下方設置有集水井，集水井底部向邊坡方向設置PE管；邊坡管道系統(tǒng)設置有鋪設于路基邊坡的開孔PE管，自上而下交叉呈網(wǎng)格狀布置，頂端與PE管連通，底端設置泄水口。本發(fā)明結構簡單，施工方便，通過將路面降水收集后儲存于邊坡管道系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)邊坡防沖蝕以及持續(xù)向邊坡植被供水的作用。
【專利說明】多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及凍土路基邊坡防護工程領域，具體涉及一種多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]凍土是指具有負溫和含冰的土體和巖石，按生存時間主要分為多年凍土和季節(jié)凍土。我國多年凍土主要分布于青藏高原、西部高山以及東北大小興安嶺地區(qū)，總面積約215X104km2，約占我國國土面積的22.3%，是世界第三大凍土分布大國。青藏高原平均海拔4500m以上，是我國多年凍土主要分布地區(qū)，凍土面積約150X 104km2，約為我國凍土面積的70%。
[0003]青藏高原多年凍土地區(qū)屬于高寒大陸性氣候，氣溫低、空氣稀薄、大氣干潔、異常強烈的太陽輻射、地表蒸發(fā)作用強烈、災害天氣頻繁構成青藏高原多年凍土地區(qū)氣候的基本特征。在此環(huán)境氣候條件下，尤其是低溫和高強度的地表蒸發(fā)作用，使路基邊坡植被成活率低，生長緩慢。
[0004]受災害天氣頻繁影響，特別是頻繁降水對凍土路基邊坡造成沖蝕，公路邊坡年侵蝕模數(shù)約為6000?7000t/ km2，屬于高強度侵蝕，因此公路邊坡水土保持十分重要。邊坡沖蝕直接對路肩強度產(chǎn)生不良影響，嚴重時將導致路肩滑塌，影響公路正常運營。路基邊坡植草是一種常用的路基邊坡防沖刷的工程措施，但在高嚴酷環(huán)境氣候下，邊坡植被較難成活，因此邊坡植草很較難發(fā)揮出固定邊坡土層的作用。此外，受公路走向影響，路基兩側邊坡接受太陽輻射熱量有較大差異，導致路基下伏多年凍土層橫向出現(xiàn)不均勻融化現(xiàn)象，對凍土路基穩(wěn)定性不利。而邊坡植草可以有效減少邊坡太陽輻射熱量吸收，減少路基下多年凍土層吸熱，對提尚多年凍土路基穩(wěn)定性有利。
[0005]針對凍土地區(qū)路基邊坡防護問題，國內(nèi)外學者提出一系列措施，應用較廣的是拱形邊坡防護以及棱形邊坡防護，但這些邊坡防護工程僅能起到單一防沖刷功能，不能為邊坡植被提供持續(xù)水分補給。此外，研宄人員開展了高原植被保護和恢復技術研宄，包括植物篩選試驗、種植工藝研宄、地表覆蓋措施研宄等，上述研宄表明，自然環(huán)境下10年左右，試驗場地內(nèi)植被覆蓋恢復率不足10%;采用人工撒種植草的方式，植被恢復率提高明顯，在第二年可達到約74%的恢復率，但生長速度極為緩慢，根據(jù)植被生長觀測結果，預測植被地下生物量發(fā)展，要使人工植被的地下生物量恢復到天然植被的水平(即Y=7780g/m2)，至少需要138年，這與高原地區(qū)嚴寒氣候以及地表水分高強度蒸發(fā)作用密切相關。
[0006]為了防止凍土路基邊坡出現(xiàn)沖刷病害，同時考慮為路基邊坡植被持續(xù)提供水分以促使其正常生長，使邊坡植被盡快能發(fā)揮出防止水土流失以及隔熱的作用，需要一種邊坡工程措施可以在防止邊坡沖刷的同時，也能起到促進邊坡植被生長的作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，可以防止凍土路基邊坡產(chǎn)生沖蝕病害，同時可以為邊坡植被持續(xù)供給水分。
[0008]本發(fā)明所采用的技術方案是:
多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于:
包括路肩集水系統(tǒng)和邊坡管道系統(tǒng)兩部分；
路肩集水系統(tǒng)位于路肩外側，在面層和基層外側和底基層的頂部，設置有底部開雨水孔的混凝土淺碟形帶孔邊溝，混凝土淺碟形帶孔邊溝下方設置有集水井，集水井底部向邊坡方向設置PE管；
邊坡管道系統(tǒng)設置有鋪設于路基邊坡的開孔PE管，自上而下交叉呈網(wǎng)格狀布置，頂端與PE管連通，底端設置泄水口。
[0009]集水井豎向剖面呈U形，底部邊坡方向開孔，通過直連接頭連接PE管。
[0010]邊坡管道系統(tǒng)中開孔PE管下方的路基邊坡上鋪設有防水土工布。
[0011]邊坡管道系統(tǒng)中開孔PE管內(nèi)填充有PVA吸水海棉。
[0012]開孔PE管自上而下斜向交叉，呈菱形網(wǎng)格狀布置，交叉角度為120° ;
頂端通過上三通接頭接入PE管端頭的集水口，交叉處通過四通接頭連通，兩側端部通過兩通接頭連通，底端通過下三通接頭與泄水口連通。
[0013]本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
本發(fā)明結構簡單，成本低廉，經(jīng)濟實用，施工安裝方便，通過將路面降水收集后儲存于邊坡管道系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)邊坡防沖蝕以及持續(xù)向邊坡植被供水的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明布置圖。
[0015]圖2為邊坡管道系統(tǒng)結構圖。
[0016]圖中，1-路肩，2-底基層，3-基層，4-面層，5-混凝土淺碟形帶孔邊溝，6_集水井，7-PE管，8-邊坡管道系統(tǒng)，9-防水土工布，10-開孔PE管，11-直連接頭，12-集水口，13-上三通接頭，14-兩通接頭，15-下三通接頭，16-PVA吸水海棉，17-四通接頭，18-泄水口。
【具體實施方式】
[0017]下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細的說明。
[0018]本發(fā)明涉及的多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，包括路肩集水系統(tǒng)和邊坡管道系統(tǒng)兩部分。
[0019]路肩集水系統(tǒng)位于路肩I外側，在面層4和基層3外側和底基層2的頂部，設置有底部開雨水孔的混凝土淺碟形帶孔邊溝5，混凝土淺碟形帶孔邊溝5下方設置有集水井6，集水井6底部向邊坡方向設置PE管7。集水井6豎向剖面呈U形，底部邊坡方向開孔，通過直連接頭11連接PE管7。
[0020]邊坡管道系統(tǒng)設置有鋪設于路基邊坡的開孔PE管10，自上而下交叉呈網(wǎng)格狀布置，頂端與PE管7連通，底端設置泄水口 18。邊坡管道系統(tǒng)中開孔PE管10下方的路基邊坡上鋪設有防水土工布9。開孔PE管10內(nèi)填充有PVA吸水海棉16。開孔PE管10自上而下斜向交叉，呈菱形網(wǎng)格狀布置，交叉角度為120° ;頂端通過上三通接頭13接入PE管7端頭的集水口 12，交叉處通過四通接頭17連通，兩側端部通過兩通接頭14連通，底端通過下三通接頭15與泄水口 18連通。
[0021]路面降水通過混凝土淺碟形帶孔邊溝5匯集后泄入集水井6中，集水井6與邊坡管道系統(tǒng)通過PE管7相連接，降水進入邊坡管道系統(tǒng)中；開孔PE管10外壁開孔，內(nèi)部填充PVA吸水海棉16，可以對降水產(chǎn)生貯水及導水的作用，管內(nèi)水分可以通過管壁小孔緩慢持續(xù)的供給于邊坡植被，從而達到邊坡防沖蝕以及為邊坡植被持續(xù)供水的作用。
[0022]本發(fā)明的內(nèi)容不限于實施例所列舉，本領域普通技術人員通過閱讀本發(fā)明說明書而對本發(fā)明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【權利要求】
1.多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于: 包括路肩集水系統(tǒng)和邊坡管道系統(tǒng)兩部分； 路肩集水系統(tǒng)位于路肩(I)外側，在面層(4)和基層(3)外側和底基層(2)的頂部，設置有底部開雨水孔的混凝土淺碟形帶孔邊溝(5)，混凝土淺碟形帶孔邊溝(5)下方設置有集水井(6 )，集水井(6 )底部向邊坡方向設置PE管(7 ); 邊坡管道系統(tǒng)設置有鋪設于路基邊坡的開孔PE管(10)，自上而下交叉呈網(wǎng)格狀布置，頂端與PE管(7)連通，底端設置泄水口( 18)。
2.根據(jù)權利要求1所述的多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于: 集水井(6)豎向剖面呈U形，底部邊坡方向開孔，通過直連接頭(11)連接PE管(7)。
3.根據(jù)權利要求2所述的多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于: 邊坡管道系統(tǒng)中開孔PE管(10)下方的路基邊坡上鋪設有防水土工布(9)。
4.根據(jù)權利要求3所述的多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于: 邊坡管道系統(tǒng)中開孔PE管(10)內(nèi)填充有PVA吸水海棉(16)。
5.根據(jù)權利要求4所述的多年凍土地區(qū)集水、導水和滲水的路基邊坡排水系統(tǒng)，其特征在于: 開孔PE管(10)自上而下斜向交叉，呈菱形網(wǎng)格狀布置，交叉角度為120° ; 頂端通過上三通接頭(13)接入PE管(7)端頭的集水口(12)，交叉處通過四通接頭(17)連通，兩側端部通過兩通接頭(14)連通，底端通過下三通接頭(15)與泄水口( 18)連通。
【文檔編號】E01C3/04GK104480953SQ201410759273
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月12日 優(yōu)先權日:2014年12月12日
【發(fā)明者】陳建兵, 汪雙杰, 袁堃, 金龍, 朱東鵬, 符進, 李金平, 彭慧 申請人:中交第一公路勘察設計研究院有限公司