摘要:传统城市道路多用沥青混合料或水泥混凝土铺筑而成,不具备透水性,排水靠路拱横坡度实现,在到了雨季排水量过大或堵塞都有可能导致路面积水。随着道路施工技术的不断进步,透水性路面成为受关注的焦点,其良好的透水特点大大缓解了路面积水的问题。近年来,我国逐渐开始应用透水性路面,其主要由透水性沥青、透水水泥混凝土或多孔透水材料辅筑而成,不仅排水性能优异,同时在行车安全性、降低行车噪音、缓解城市热岛效应等方面也有不错的表现。透水性路面于上世纪70年代开始出现,相比其它高度发达的国家,中国透水性路面建设较晚,但通过不遗余力地研究和探索,也取得了很好的成绩。眼下仍然有许多技术难题需要攻关,透水性路面应用前景初见端倪。
关键词:道路;透水路面;铺面材料
1引言
(1)近年来,传统不透水路面路用性能局限性越来越显著。一方面,不透水路面无法及时将使用范围内的积水及时排出使用范围以外,经研究发现,一旦传统不透水路面由于结构设计缺陷、疲劳破坏等原因引起路面发生破坏后,水的渗入破坏将会进一步加速路面破坏,如果不能尽快将水排出路面使用范围之外,道路路用性能将受到严重影响。如沥青路面长期在水作用下会发生集料离析,沥青剥落现象,进而引起沥青路面坑槽等路面病害,久而久之,将会影响路面使用寿命;再如水泥混凝土路面采用的半刚性基层,若面板下基层积水不能及时排水,进而容易产生唧泥现象,严重影响路面使用性能。另一方面,不透水路面与环境的协调性较差,硬化路面改变地面蒸发循环系统,是引起城市内涝以及热岛效应重要原因,对生态城市的建设不利,同时这与现代绿色道路建设理念以及环境保护是极不相符的。
(2)针对以上问题,透水路面设计理念应运而生。目前,多种透水路面设计理念已经被提出并进行推广应用。透水结构层不仅可以直接用于道路工程面层结构直接改善路面透水性能,像透水砖铺装路面、透水混凝土路面、升级配沥青混凝土路面、多孔沥青混凝土路面以及大孔隙新型透水路面等等;另一方面,透水结构成还可以用于道路基层、底基层等结构,像级配砾石、级配碎石、填隙碎石在基层和底基层的应用。实践表明:透水路面不仅可以显著提高路面抵抗水破坏的能力,提高路面使用性能以及使用寿命,改进路面表面抗滑构造深度,提高行车舒适性能,降低行车噪音等录用效果;而且透水结构在基层底基层路面结构设计中也有广泛的应用,结合透水面层一起使用,进而改善整体路面结构的透水性能。
2 透水性路面概述
2.1透水性路面结构原理
大量雨水通过路面渗入到结构层,然后通过侧向流动进入边缘设置的排水设施,雨水再由这些设施汇集到特定场所,然后充分结合地形优势,对水资源进行高效利用。透水性路面由多孔性材料组成,其透水过程也是一次过滤过程,起到过滤净化之作用,有利于减少排污成本;含水降温,起到调温、调湿、减尘的作用。
2.2透水性路面的功能及特点
(1)排水性。排水性路面具有一定空隙率,能够使雨水自由通过,然后由排水设施排出去;路面积水变少,可减少行车溅起的水雾,提高安全性。(2)抗滑性。路面空隙率较大,纹理较粗糙,这样可以增加摩擦力,提高机车的抗滑性能。(3)降噪性。多孔结构具有一定吸音作用,当机车轮胎与地面形成接触时,声音就会通过孔隙传播,声能转化为热能,噪声降低;路面宏观结构具有漫反射效应,也可以显著降低车噪。(4)降温性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆事实证明,透水性路面比普遍硬化路面降温性高6~8℃,这是因为地表风可以通过排水性路面孔隙,将中面层热量带走。(5)水循环性。排水特性决定了它具有良好的水循环利用效果,将雨水收集起来进行循环再利用。总体上说,透水性路面的主要技术指标满足一般性路面的要求,如高速公路、城市道路以及步行街、公园广场等都可以应用。
3透水性铺装的原理
路面铺装是指将各种活动场地进行地面的铺装。铺装按照不同的性质分为很多种,整体路面,块状铺装,碎料铺装,以及简易路面等四种。整体路面,是指用水泥混凝土进行平铺的路面,包括平整,耐压,耐磨等具体工艺,这些工艺主要用于主干道路面的施工。块装铺装是用各种纯天然的材料进行块状的铺装,这种铺装美观,大方,对足部的按摩作用明显。碎料铺装是以各种矿石以及鹅卵石进行碎片化的铺装,形成造型各异,独具色彩的花纹,用于富有诗情画意的小路,使人心情愉悦。简易路面是比较简单的路面设计,运用煤屑等进行设计,适用于过渡性的路面等等。
铺装按照是否透水性分为透水性铺装和非透水性铺装。透水性铺装是指在设计的过程中,在铺装层之上进行短暂的囤积,利用时间的特性,再将雨水缓慢渗入到路床。这种设计减小了路面的承压能力,且增加了植物的吸水能力以及透气能力。透水性铺装以基地的基础模式进行出现,不仅可以提供一个顺畅的雨水疏导环境,而且具有巨大的生态价值以及经济价值。
4透水性铺装的生态保护作用
透水性的铺装是在具备了一般的铺装所具备的条件之外,在生态环境的保护上给予改造,体现了巨大的经济价值和生态价值。
4.1透水性铺装能够改善土壤中的生态环境
透水性铺装最大的特点就是透水,它有良好的渗水性和保湿性,保持土壤中的水分,降低温度,土壤中的营养成分得到有效的利用,保护了地面下的植物和生物的生存环境,保护了生态环境,坚持了可持续发展。
4.2对城市洪涝的发生起到一定的制约作用
透水性铺装通过将雨水渗透进土壤,既能够有效的补充地下水,还能够缓解城市地面硬化不透水将的问题,由于透水的材料能够更好的渗水,所以遇到大雨也能够及时的排除,缓解了蓄水的压力,不会造成径流,尤其是在洪涝灾害严重的地区,有着非常大的作用。
4.3将城市中的声光污染有效改善
透水性材料的选取一般是能够吸收车辆产生的噪音,能够创造一个安静的交通环境,及时的渗水作用还能防止积水反光影响交通,提高人们行车的安全性。
4.4提高空气质量
透水性铺装除了能够渗水之外,还能够联地下与外界进行空气的交换等等,多孔的结构能够在高温的时候带走地下的水分,降低地面的温度,在炎热的夏天能够缓解不适。
5 透水性铺面的材料分析
5.1透水性混凝土的应用
透水性混凝土是一种高成本,特殊定制的水泥土,以大比例的贯通性孔隙著称。这种混凝土具有非常好的特性,在透水性铺装中得到大规模的使用。透水性混凝土的颗粒级配决定了透水性路面的强度和渗透性两个不同的参数。精良的级配孔隙不大不小,这样路面的强度正合适。如果孔隙较大,虽然加大了透水性,但是减弱了路面的强度。透水性混凝土中一般杜绝使用其他的废料,不同的废料加入阻塞了孔隙,影响了路面的透水性。
5.2透水性沥青的应用
透水性沥青起着调节路面的强度以及韧度的作用,优质的沥青配合比可以提高路面的使用性能,多用于园林的主干道。透水性沥青的使用增强了路面的抗冻性,维护路面的平整。沥青的加入在天气变化较大时,进行十五次以上的抗冻循环一点问题也没有。透水性沥青以及混凝土的使用要有正确的路基相适应,在最初设计的过程中,应考虑不同的材料进行路面的整体路基设计。避免翻修工程的出现,节约了时间。
6结束语
总之,作为城市开放空间的组成部分,透水性路面成为城市道路建设的发展趋势。目前,在城市道路、高速公路以及强度要求不太高的区域开始使用,尽管存在这样那样的问题,但整体发展逐渐加快,新材料、新施工方法不断创新。
参考文献
[1]施雪.透水性路面铺装在构建生态城市中的作用[J].新型建筑材料,2016(10):66.
[2]路洋洋.刍议城市透水性路面的应用及途径[J].中国新技术新产品,2013(04):49.
论文作者:袁勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/29
标签:透水性论文; 路面论文; 透水论文; 混凝土论文; 沥青论文; 孔隙论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;