结构内部排水的高等级宽幅路面及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种道路铺面结构，具体涉及一种高效的高等级宽幅路面结构内部排水设计。
【背景技术】
[0002]高等级公路的排水对于行车安全至关重要。目前主要采用的路面排水系统主要分为三类，即路面表面排水、中央分隔带排水和路面结构内部排水。对于高等级宽幅路面，采用路面表面径流排水和中央分隔带排水易导致排水效率低，进而发生水漂、水滑等现象，影响行车安全，甚至酿成交通事故。故使用路面结构内部排水是高等级宽幅路面比较理想的排水方式。
[0003]法国是较早进行路面结构内排水设置的国家。上世纪七八十年代法国相继修建了试验路、戴高乐机场水泥混凝土道面等排水结构路面，长期观测结果表明未处治的多空隙材料基层可以大大促进路面结构内部渗入水的排出，进而防止唧泥、错台等路面病害的发生。美国在上世纪六七十年代进行了大量的路面使用性能调查，总结出路面内部结构排水对于高等级公路非常重要的结论。美国联邦公路局FHWA在1973年就制定了路面结构内部排水设计指南。1986年，在数十年的经验总结基础上，美国又进一步将路面结构的排水能力作为一项指标，编写进AASHTO (路面结构设计指南)。同时在日本、德国等发达国家，排水路面的修建和路面结构内部排水的研宄也获取了很多宝贵的经验。
[0004]虽然路面结构内部排水效率较高，但对于高等级宽幅路面，由于路面路幅较宽且车型复杂，导致普通车辆和重车对排水速率和排水方式的要求不同。小车由于车速较快且自重较小，对路面水膜厚度较为敏感，需要水膜厚度较低才可以保证行车的安全。大车由于车速较慢且自重较大，对路面排水速率要求较低，但对路面承载力要求较高。若全幅路面采用透水面层进行结构层排水，则在重车作用下部分透水面层粒料会出现挤密、甚至失去排水功能的情况；若全幅路面采用路面表面径流进行排水，则由于路幅较宽，在降雨量大且排水路径长时会导致排水不及时、水膜厚度变大的情况。
[0005]中国专利文献CN 103103905A提供了一种道路路面排水方法及其排水结构系统，落在车行道的水垂直通过车行道透水面层达到不渗水的防水粘层，然后通过横坡和车行道外侧的排水侧石，排入侧石外侧透水性排水系统，排水侧石底部设透水性侧石基础，透水性排水系统包括设在透水性侧石基础的底部和外侧的碎石盲沟排水系统，碎石盲沟排水系统底部设纵向排水透水管，排入外侧透水性排水系统的水大部分渗入至外侧土壤的地下，还原成地下水，剩余部分通过纵向排水透水管通过碎石盲沟系统中的纵向透水管排入市政管道。在安全性、生态性、节能性、经济性上均体现了功能优势。但仍旧属于单一功能的排水结构，设计一种能够满足高等级宽幅路面超车道与行车道对排水的不同要求的路面内排水结构已成为亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构内部排水的高等级宽幅路面。
[0007]技术方案:为解决上述技术问题，本发明提供的结构内部排水的高等级宽幅路面，包括并行设计的行车道和超车道，均具有上下设置的面层和基层，超车道面层和行车道基层是透水材料层，行车道面层和超车道基层是不透水材料层，所述超车道面层和行车道基层中超出上覆面层部分之间形成透水的连接，不透水材料层与透水材料层的连接界面上设有隔水层。
[0008]具体地，所述透水材料层优选开级配磨耗层，所述不透水材料层优选密集配沥青混合料层。
[0009]具体地，所述隔水层包括乳化沥青稀浆封层和反滤织物层，其中乳化沥青稀浆封层铺设于面层和基层之间，反滤织物层设于相邻的面层之间以及相邻的基层之间。
[0010]具体地，所述透水材料层的宽度大于其上方或下方的不透水材料层的宽度，形成端部的错开搭接，具有从上到下的透水连接。
[0011]具体地，所述行车道的外端设有用于收集路表径流排水和路面结构内部渗流排水的排水管道。
[0012]具体地，所述超车道的外端设有硬路肩，所述超车道与硬路肩之间设有隔水层。
[0013]本发明同时提出上述结构内部排水的高等级宽幅路面的施工方法，包括以下步骤:
1)采用透水材料铺筑行车道基层；
2)采用不透水材料紧邻行车道基层铺筑超车道基层，并在两者之间设置第一隔水层；
3)在不透水材料顶部铺满第二隔水层；
4)在透水材料顶部部分铺设第三隔水层，铺设隔水层的宽度与上方行车道的宽度相等;
5)在第三隔水层上方采用不透水材料铺筑行车道面层；
6)在第二隔水层和外露的行车道基层上方采用透水材料铺筑超车道面层，在行车道面层与超车道面层之间设置第四隔水层。
[0014]具体地，所述行车道基层向超车道基层进行延伸，所述行车道基层的宽度大于行车道面层的宽度，延伸宽度以半幅车道宽度为宜。
[0015]有益效果:本发明针对普通车辆、重载车辆对于路面排水的不同需求，对于宽幅路面，将全幅透水路面的路面结构内部排水和全幅不透水路面的路表径流排水两种排水方式相结合。普通车辆(诸如轿车、小型客运车等)对路面排水速率要求较高，一旦路面水膜形成并达到一定厚度，极易发生水漂、水雾等现象，影响行车安全。使用透水性材料进行路面结构内部排水可显著改善该现象。但重载车辆(诸如大型客运车、重载卡车、挂车等)由于轴载较大，对路面面层承载力要求较高，同时透水性材料在重载车辆长期作用下容易产生内部颗粒挤密、丧失排水能力的问题，故采用不透水路面材料并使用路表径流排水方式较适宜。重载车辆由于自重较大且驾驶员视线位置较高，即使路表径流排水过程中产生水膜也不会对其行车安全产生较大影响。
[0016]本排水结构针对普通车辆对水膜厚度敏感的特点，采用透水性路面进行排水，最大程度减小水膜厚度提高行车安全性；针对大空隙透水路面颗粒在重载车辆作用下逐渐挤密最终失去排水性能的情况，采用传统密集配沥青混合料进行路面表面径流排水。同时在行车道基层设置透水性材料，为超车道透水面层下渗的水流提供水流通道。
[0017]在排水路径设置方面，本排水结构使用了错层排水的方法，即在行车道不透水面层下方设置透水基层，并向超车道透水面层下方的不透水基层延伸。这样设置可以诱导超车道路面降水通过透水面层进入行车道下方的透水基层然后与行车道表面径流排水汇合，进入路测排水管道。这样设置的益处在于:通用的宽幅路面路表径流排水需要在单方向设置双向路拱横坡并在道路中线和路测设置排水管道，采用本排水结构可在道路单方向上使用单一路拱横坡并略去中分带排水管道，这对宽幅路面的平纵曲线组合设计带来极大的便利，同时大大降低超高过渡段和上坡的组合曲线带来的道路内侧积水现象。
[0018]除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的结构内部排水的高等级宽幅路面及其施工方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的