本發(fā)明屬于土木建設領域，尤其涉及一種土工布及應用該土工布的道路土基。

背景技術：

含水率對于土基的力學指標影響顯著，通過以往的研究成果表明：降低含水率將有效增加土體變形模量和回彈模量，從而減小道路的工后沉降。對于南方多雨地區(qū)，常出現(xiàn)雨水入滲土基軟化土體的情況，嚴重的可引發(fā)眾多道路病害。故需盡快將土中水分排出，從而提高土基模量，降低工后沉降，增加道面的服役壽命。對于傳統(tǒng)的排水措施，如碎石層、土工織物等，只有在土中自由水存在水壓差時才會順著排水通道排出，而對于非飽和土或未形成水壓差的飽和土，土中的水分較難排出。因此，提供一種不需存在水壓差即可自動調(diào)節(jié)土基含水率的裝置是目前本領域所面臨的的一項技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可自動調(diào)節(jié)土基含水率的裝置。

本發(fā)明的技術方案為：一種土工布，所述土工布由經(jīng)線和緯線編織而成，其中：所述經(jīng)線為傳統(tǒng)聚合物扁絲，所述緯線由若干異形纖維組成。

進一步的，所述緯線由400-600根異形纖維組成，異形纖維的直徑為5-15μm，所述經(jīng)線寬度為0.8-1.2mm。

進一步的，所述異形纖維具有異形截面，沿異形纖維主軸伸出多個附屬結構，截面呈十字形或樹枝形。

進一步的，所述土工布的編織密度為經(jīng)線950-1050根每米，緯線50-70根每米。

一種道路土基，包括土工布、地基和基層；所述地基位于所述道路土基的底層；所述基層填壓在所述地基上方；所述土工布平鋪在所述基層與所述地基之間或單獨放置在所述基層中，用于吸附土基中的水分。

進一步的，所述土工布的經(jīng)線順著道路走向鋪設，所述緯線沿道路的橫斷面鋪設。

進一步的，在公路橫斷面方向，所述土工布的兩端露出，與外界空氣接觸；所述土工布露出部分的緯線的吸力與位于土基內(nèi)部的土工布的緯線吸力不同；露出部分土工布的含水率、位于土基內(nèi)部的土工布的含水率以及土基的含水率不同，實現(xiàn)水分在土基、土基內(nèi)部土工布以及露出部分土工布之間的轉移。

進一步的，所述土工布兩端的露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的5-15％。

進一步的，所述道路土基兩端還設置有排水溝，所述土工布兩端的露出部分位于所述排水溝內(nèi)。

進一步的，所述土工布兩端的露出部分涂覆有抗氧化層。

本發(fā)明的一種土工布及應用該土工布的道路土基，具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明中采用異形纖維做土工布的緯線，異形纖維直徑可達微米級，且截面形式為在主軸上伸出多個“樹枝狀”附屬結構，使緯線具有較大的比表面積，可產(chǎn)生強毛細吸力；

(2)本發(fā)明中應用該土工布的道路土基，將緯線沿道路橫斷面鋪設，并將土工布兩端露出，使土基、土基內(nèi)外的土工布具有不同的含水率，產(chǎn)生吸力差，使水分可在土基、土基內(nèi)外土工布之間從含水率高的部分轉移至含水率低的部分，實現(xiàn)土基中含水率的自動調(diào)節(jié)；

(3)本發(fā)明中露出在土基兩端的土工布涂覆有抗氧化層，提高了土工布的質量，延長了土工布的使用壽命。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。

圖1為本發(fā)明的應用該土工布的道路土基中土工布的布置示意圖；

圖2為本發(fā)明的土工布中異形纖維的截面結構示意圖；

1-土工布，2-經(jīng)線，3-緯線，4-異形纖維，5-異形纖維附屬結構，6-地基,7-基層，8-排水溝。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通的技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明的一種土工布1，如圖1所示，由經(jīng)線2和緯線3編織而成，其中：經(jīng)線2為傳統(tǒng)聚合物扁絲，緯線3由若干異形纖維組成。具體的，經(jīng)線2可為滌綸、丙綸、乙綸、聚四氟乙烯纖維等，優(yōu)選的，經(jīng)線2為丙綸塑料構成的纖維；緯線3為滌綸、丙綸等纖維制成的異形纖維，優(yōu)選的，緯線3為滌綸纖維。異形纖維4指的是經(jīng)一定的幾何形狀的噴絲孔紡制的具有特殊橫截面形狀的化學纖維，異形纖維4中，其橫截面為畸形，在主軸上伸出多個樹枝形或十字形的附屬結構5。因附屬結構5的存在使得異形纖維4具有較大的比表面積，可產(chǎn)生強毛細吸力，可有效吸附砂土、粉土及黏土中的水份，即便不存在水壓差的情況下，也可將土基中的水份吸出，大大提高土工布1的吸水性能，便于實現(xiàn)土基含水率的自動調(diào)節(jié)。

具體的，如圖2所示，異形纖維4具有異形截面，沿異形纖維主軸伸出多個附屬結構，截面呈十字形或樹枝形。微米級的異形纖維4直徑，再加上截面上朝兩側各處延伸的異形纖維附屬結構5，大大提高了土工布1的吸水性能。緯線3由400-600根異形纖維組成，異形纖維的直徑為5-15μm，經(jīng)線2直徑為0.8-1.2mm；土工布1在編織過程中，采用傳統(tǒng)編織機正交編織而成，編織密度為經(jīng)線950-1050根每米，緯線50-70根每米。其中，經(jīng)線丙綸纖維的規(guī)格可為900d、1000d、1100d等，優(yōu)選的，丙綸纖維的規(guī)格為1000d；緯線滌綸纖維的規(guī)格可為900d、1000d、1100d等，優(yōu)選的，滌綸纖維的規(guī)格為1000d。

本發(fā)明的一種道路土基，包括土工布1、地基6和基層7；地基6位于道路土基的底層；基層7填壓在地基上方；土工布1平鋪在基層7與地基6之間或單獨放置在基層7中，用于吸附土基中的水分。由異形纖維4作緯線編織而成的土工布，由于異形纖維4較大的比表面積和微米級的直徑等特性，使土工布1具有較強的吸水效果。將該土工布1用于道路土基中，可充分利用土工布1的吸水性能調(diào)節(jié)土基內(nèi)部的含水率。其中，道路土基可以為黏土、砂土、粉土土基。

具體的，土工布1的經(jīng)線2順著道路走向鋪設，緯線3沿道路的橫斷面鋪設。在公路橫斷面方向，土工布1的兩端露出，與外界空氣接觸；土工布露出部分的緯線的吸力與位于土基內(nèi)部的土工布的緯線吸力不同，露出部分土工布的含水率、位于土基內(nèi)部的土工布的含水率以及土基的含水率不同，實現(xiàn)水分在土基、土基內(nèi)部土工布以及露出部分土工布之間的轉移。土工布1兩端的露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的5-15％。土工布緯線3沿道路橫斷面鋪設且在橫斷面方向土工布兩端露出，使得任意一條緯線3均置于土基內(nèi)部并在兩端露出。使得土基內(nèi)的水分被各條緯線吸附后，可沿緯線的走向移動，達到土基內(nèi)水分調(diào)節(jié)的目的。

具體的，道路土基兩端還設置有排水溝8，土工布兩端的露出部分位于排水溝8內(nèi)。土工布兩端的露出部分涂覆有抗氧化層，更具體的，抗氧化層材料可為聚烯烴。因土工布兩端裸露在空氣中，易受到太陽的曝曬和雨水的侵蝕等作用，通過在露出部分涂覆抗氧化層，可提高土工布的抗腐蝕性等，延長土工布的使用壽命。

對于調(diào)節(jié)應用該土工布的道路土基的含水率的方法，主要通過土基、土基內(nèi)部土工布與土基兩端土工布的含水率不同實現(xiàn)，具體的，降低道路土基含水率的方法為：土工布兩端露出部分搭于兩側排水溝中，露出部分與空氣接觸，其所含水分通過蒸發(fā)作用消耗掉，此時緯線兩端的含水率低于土基內(nèi)部的緯線的含水率，使得緯線兩端吸力大于中部吸力，中部緯線中的水分可不斷向兩邊補充；初始狀態(tài)下，土基中部的緯線吸附土基中的水分達到飽和，中部緯線的含水率與土基的含水率平衡，當中部緯線中水分向兩邊補充時，其含水率降低，吸力增加，從而吸附土基中的水分。如此，形成了兩端水分蒸發(fā)，中部水分補充，再繼續(xù)吸附土基中的水分的循環(huán)作用，由此可達到降低道路土基含水率的目的。

與降低道路土基含水率的原理類似，提高道路土基含水率的方法為：將土工布的兩端露出部分置于飽和水中，水份將反向移動。兩端土工布通過吸附飽和水達到飽和，此時兩端緯線的含水率高于中部緯線的含水率，即中部緯線的吸力大于兩端緯線的吸力，中部緯線吸附兩端的飽和水并達到飽和，飽和后緯線的吸力降為零，此時土基的含水率小于緯線的含水率，土基的吸力大于緯線的吸力，可將緯線中的水份吸入土基內(nèi)部，達到增大土基含水率的目的。

上述內(nèi)容詳細描述了本發(fā)明的土工布及應用該土工布的道路土基，并介紹了利用該土工布來實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)土基含水率的方法，下面將列舉具體的實施例對本發(fā)明進行進一步的描述，由于實際施工后土基內(nèi)部含水率難以測得，本實施例及對比例中數(shù)據(jù)均是在模擬實際施工條件下的實驗室數(shù)據(jù)：

實施例一：

本實施例中，土工布經(jīng)線為丙綸塑料構成的扁絲，緯線為滌綸纖維，規(guī)格均為1000d，經(jīng)線寬度為1mm，緯線由480根異形纖維組成，異形纖維直徑為10μm，經(jīng)線與緯線通過傳統(tǒng)編織機正交編織而成，編織密度為經(jīng)向1000根每米，緯向60根每米。

將該土工布平鋪在基層與地基之間，緯線沿道路的橫斷面鋪設；在公路的橫斷面方向，土工布兩端露出，露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的10％。

模擬經(jīng)過暴雨澆淋后的道路再通過一周陽光照射后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率從32％降至29％。

實施例二：

本實施例中，土工布經(jīng)線為丙綸塑料構成的扁絲，緯線為滌綸纖維，規(guī)格均為900d，經(jīng)線寬度為0.8mm，緯線由400根異形纖維組成，異形纖維直徑為5μm，經(jīng)線與緯線通過傳統(tǒng)編織機正交編織而成，編織密度為經(jīng)向1050根每米，緯向70根每米。

將該土工布平鋪在基層與地基之間，緯線沿道路的橫斷面鋪設；在公路的橫斷面方向，土工布兩端露出，露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的15％。

模擬經(jīng)過多日陽光暴曬后再通過兩端土工布吸收飽和水后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率從19％升至22％。

實施例三：

本實施例中，土工布經(jīng)線為丙綸塑料構成的扁絲，緯線為滌綸纖維，規(guī)格均為1100d，經(jīng)線寬度為1.2mm，緯線由600根異形纖維組成，異形纖維直徑為15μm，經(jīng)線與緯線通過傳統(tǒng)編織機正交編織而成，編織密度為經(jīng)向1050根每米，緯向70根每米。

將該土工布平鋪在基層與地基之間，緯線沿道路的橫斷面鋪設；在公路的橫斷面方向，土工布兩端露出，露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的5％。

模擬經(jīng)過雨水澆淋后的道路再經(jīng)過一周陰天后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率從30％降至28％。

對比例：

本對比例中，土工布經(jīng)線和緯線均為丙綸塑料構成的扁絲，規(guī)格為1000d，通過傳統(tǒng)編織機正交編織而成。將該土工布平鋪在基層與地基之間，在公路的橫斷面方向，土工布兩端露出，露出部分長度占土基內(nèi)部土工布長度的10％。

模擬經(jīng)過暴雨澆淋后的道路再通過一周陽光照射后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率保持32％不變；模擬經(jīng)過多日陽光暴曬后再通過兩端土工布吸收飽和水后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率保持19％不變；模擬經(jīng)過雨水澆淋后的道路再經(jīng)過一周陰天后土基含水率的變化，通過烘干法測得土基內(nèi)的含水率保持30％不變。

以上借助具體實施例對本發(fā)明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發(fā)明的實質和范圍的限定，本領域內(nèi)的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發(fā)明所保護的范圍。