[发明专利]高速公路超宽路面内部排水系统及其渗透系数的确定方法

权利要求书

1.高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，包括设置于新修建的高速公路超宽路面的行车道(3)的中部或改扩建的高速公路超宽路面的新老路面结合部位的透水路面结构层；所述透水路面结构层采用透水路面结构层A，透水路面结构层A由从上到下依次铺设的第一多孔沥青混合料面层(10)、多孔混凝土排水基层(7)、防水封层(6)、碎石垫层(11)和土基(12)组成；

所述第一多孔沥青混合料面层(10)的上面层由细粒式密级 配或半开级配沥青混合料铺设形成，其中、下面层均由多孔沥青混合料铺设形成；

所述透水路面结构层A的两侧是将透水路面结构层A中的第一多孔沥青混合料面层(10)替换为密级配沥青混合料面层形成的路面结构。

2.根据权利要求1所述的高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，所述透水路面结构层A还可替换为透水路面结构层B，透水路面结构层B由从上到下依次铺设的第二多孔沥青混合料面层(13)、防水封层(6)、水泥稳定基层(14)、碎石垫层(11)和土基(12)组成；所述第二多孔沥青混合料面层(13)采用多孔沥青混合料铺设而成；

所述透水路面结构层B的两侧是将透水路面结构层B中的第二多孔沥青混合料面层(13)替换为密级配沥青混合料面层形成的路面结构；

所述第二多孔沥青混合料面层(13)的上、中、下面层分别采用不同的多孔沥青混合料铺设而成以提高路面强度。

3.根据权利要求1或2所述的高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，所述防水封层(6)的顶部是坡度为2～4％的横向斜坡状，其坡顶靠近中央分隔带(2)，其坡底靠近路肩(4)。

4.根据权利要求2所述的高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，所述防水封层(6)的坡底上设有第一集水沟及纵向集水管(8)，第一集水沟及纵向集水管(8)向防水封层(6)的下方部位凹陷并与防水封层(6)的上方部位连通，第一集水沟及纵向集水管(8)通过横向出水管(9)与路面外部的边沟(5)连通。

5.根据权利要求4所述的高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，透水路面结构层B的防水封层(6)上方靠近路肩(4)一侧设置有第二集水沟及纵向集水管(15)，第二集水沟及纵向集水管(15)向水泥稳定基层(14)凹陷并与第二多孔沥青混合料面层(13)连通。

6.根据权利要求5所述的高速公路超宽路面内部排水系统，其特征在于，第一集水沟及纵向集水管(8)和第二集水沟及纵向集水管(15)的纵向集水管均是纵向设置的PVC管，其上均设有多个集水孔洞，相邻两集水孔洞间隔1～1.5m；

第二集水沟及纵向集水管(15)经横向引流管(16)与第一集水沟及纵向集水管(8)连通。

7.如权利要求2或4～6任一项所述的高速公路超宽路面内部排水系统的渗透系数的确定方法，其特征在于，所述高速公路超宽路面内部排水系统的渗透系数即为第一多孔沥青混合料面层(10)或第二多孔沥青混合料面层(13)的渗透系数，其通过下式计算：

式中，k为第一多孔沥青混合料面层(10)或第二多孔沥青混合料面层(13)的渗透系数，J为渗流路径的水力坡度；H为第一多孔沥青混合料面层(10)或第二多孔沥青混合料面层(13)的厚度，Q为高速公路超宽路面的坡面上单位宽度的降雨总流量，Q₀′为高速公路超宽路面的坡面上出现滑水现象时单位宽度的径流流量；

所述高速公路超宽路面的坡面上单位宽度的降雨总流量Q通过下式计算：

其中，x为降雨计算点的横向水平位置，即以中央分隔带一侧边缘为原点时，降雨计算点沿着横向到原点的水平距离；q为降雨强度；l为路面横向水平长度即路幅宽度；

所述高速公路超宽路面的坡面上出现滑水现象时单位宽度的径流流量Q₀′通过下式计算：

其中，h_max为临界水膜厚度即出现滑水现象时的水膜厚度，n为路面粗糙系数，i为路面坡度；t为车轮的通过时间，默认为0.2s；行车速度v的单位为km/h。