[发明专利]一种立体排水系统及其施工方法

说明书

本发明公开了一种立体排水系统及其施工方法，其中立体排水系统包括多块板状的复合防排水结构，各所述复合防排水结构拼接在一起，所述复合排水结构包括依次设置的土工布层、反滤层，所述反滤层设置在所述土工布层的内侧，且所述复合排水结构还包括设置在所述反滤层内侧的缓冲层和/或保温层。该立体排水系统通过将复合防排水结构设置在路基中的基础层上，该基础层可以是路基中的挡土墙、桥台、涵洞等，从而解决基础层处特别是由于膨胀土引起的排水、保温、变形等问题，且该立体排水系统具有较高的经济性、有效性、合理性。

技术领域

本发明涉及防水排水技术领域，特别涉及一种立体排水系统及其施工方法。

背景技术

路基作为铁路轨道的基础，其平顺性、均匀性与长期稳定性对于确保高速列车安全运营至关重要。在季节性冻土地区，冻胀和融沉是导致路基平顺性与长期稳定性下降的关键诱因之一，而因路基冻胀和融沉所导致的不均匀变形，将极大影响轨道结构的平顺性与耐久性，成为影响铁路运行速度和安全的重大隐患之一，同时也给铁路养护维修造成很大的困难。

季节性冻土地区的路基防冻胀问题作为一个世界性难题，一直受到学术界与工程界的高度重视与关注。从物理机制上看，路基土冻胀主要是水力梯度作用下的直接水分迁移和温度梯度等驱动下的水分间接迁移导致的冰分凝并结晶膨胀的宏观表现。路基冻胀病害与环境气候、土体特性及水文地质条件密切相关，其防治一般采用“主动/被动控温、疏干排水、改善土质、选用合理的路基填筑高度”等总体思路，从路基的设计、施工、养护等方面采取综合的防治处理措施。因水分迁移作用是导致冰分凝和冻胀的根源，做好路基防排水，保持路基经常处于干燥、稳定和坚固状态就显得尤为重要。

我国严寒地区接近1/3国土面积，在建及运营高速铁路里程超过5000公里。路基防水封闭层作为防排水体系的重要组成部分，是阻止表面水向路基结构内部渗透的外部屏障，对减小冻胀、融沉等病害有着不可替代的作用。目前，高速铁路路基一般采用水泥基材料或塑料排水板进行防水封闭，然而水泥你材料存在大量结构缝，部分严寒区段出现防水失效引发冻害，且大多是厚度较薄的单层或多层结构，不足以构建主动立体排水结构；而塑料排水板施工过程排水板拼接、搭接难度较大，且施工过程中容易造成排水板损坏，严重影响整体防排水功能，对铁路运营造成安全隐患，在膨胀土区域修建构筑物，工后膨胀变形较难控制，严重时候会影响涵洞、挡土墙等的服役安全。

发明内容

本发明提供一种立体排水系统及其施工方法，用于至少解决一个上述技术问题。

本发明一方面提供了一种立体排水系统，所述立体排水系统包括多块板状的复合防排水结构，各所述复合防排水结构拼接在一起，所述复合排水结构包括依次设置的土工布层、反滤层，所述反滤层设置在所述土工布层的内侧，且所述复合排水结构还包括设置在所述反滤层内侧的缓冲层和/或保温层。

可选的，所述土工布层为自粘式复合土工布；所述反滤层为珍珠岩反滤层或混合砂粒反滤层；所述缓冲层为弹性高分子缓冲层；所述反滤层和所述缓冲层之间或所述反滤层和所述保温层之间还设置有复合土工膜。

可选的，所述弹性高分子缓冲层的材质为聚苯乙烯泡沫或聚乙烯泡沫；所述保温层的材质为挤塑聚苯乙烯泡沫。

可选的，各所述复合防排水结构通过如下的任一种或几种方式连接：粘接、螺栓连接、U形连接杆连接或卡榫结构连接。

可选的，所述缓冲层或所述保温层外侧设置有粘结点或连接孔，所述缓冲层或所述保温层通过所述粘结点或所述连接孔与刚性挡土墙、桥台或涵洞连接。

可选的，所述土工布层外侧设置有填土层。

可选的，所述复合防排水结构的下方还设置有排水盲沟，所述排水盲沟包括粗颗粒材料和排水盲管。

本发明另一方面提供了一种根据上述任一项所述的立体排水系统的施工方法，所述施工方法包括：