透水式沥青路面在城市道路中的应用论文_王燕

透水式沥青路面在城市道路中的应用论文_王燕

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摘要:随着如今越来越多的城市内涝等不断的袭击着人们的正常生活,一旦发生大暴雨将会给人们的交通及生活造成很大的阻碍作用,而且传统的城市道路一旦面临内涝会加速自身的损坏,而今的透水式沥青路面在道路中的应用减少了这一灾害的发生。

[关键词] 透水沥青路面;应用;

1.透水式沥青路面的矿料选择。

透水式沥青路面是由混合料组成的具有排水通道的新型路面层 ,其混合料后的压实度不低于20%。在透水式沥青路面的矿料选用上一般选用 PAC材料(多孔沥青混合料),这种矿料具有骨架一空隙结构。这种结构与传统的密级沥青路面相比,在粗集料的使 用量上要比密级沥青多出60%以上,大量粗集料的使用有效降低了沥青内部各集料之间的接触面积 ,增大了沥青内部的缝隙 ,极大的提高了集料接触点的应力 ,提高了透水式沥青的路面粗糙度 ,可以有效的防滑 。透水沥青在粗集料的选择上,需要着重考虑粗集料的形状和坚硬程度 ,技术指标 上要考虑粗集料被压碎后的沾附性 。为了提高透水式沥青透水性,在细集料的选择上也有要求。细集料一般选用0.070—2.36mm的沙子、石屑等 ,这些矿料具有良好的黏合力,可以提高透水式沥青的硬度。

2.透水沥青的应用。

2.1 快速排水

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大,范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水,降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。城市大量的硬质铺装,如沥青路、水泥路面,降雨时水渗透性不好,不容易入渗,且无法快速排出,也容易形成路面的积水。城市内涝也给居民的出行与生活造成了不同程度的影响,如何提高城市的防洪能力成为了解决问题的关键,透水沥青路面则可以很好地解决此项难题。透水沥青路面能使雨水通过该层内部的连通空隙沿路面横坡迅速排出到两侧的软式透水管而不进入中下面层,不会在道路表面形成水膜和径流,再通过软式透水管利用道路纵向坡度排至排水系统,排水能力比普通沥青路面提高了4~5 倍。透水沥青排水性能指标:渗透系数大于0.01cm/s、渗水量大于900mL/15s。透水沥青路面在降低城市洪水、减少城市内涝、暴雨时减轻城市排水设施负担的过程中发挥相当重要的作用,根据权威统计,在使用透水沥青后,城市地区降雨时,地面雨水的总流出量降低率达到93%。

2.2 吸声降噪

高分贝、持续时间长的交通噪音会对人的生理及心理产生不良的影响,给人们的工作和生活产生不利因素,有些甚至会导致多种疾病的出现,交通噪音对人们的危害也是城市发展中有待解决的一大难题。交通噪音的来源不仅仅来自汽车发动机,汽车的加速、减速及制动时轮胎与路面的摩擦也产生较大的噪音,交通噪音的大小不光取决于交通状况,与路面类型及路面坡度的关联度也很大。透水沥青路面的出现便可以解决上述难题,起到降低交通噪音的效果。车辆在行驶的过程当中产生的噪音声波,当声波投射到透水沥青路面表面上时,声波引起路面内部小孔或间隙的空气运动,紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢,由于摩擦和空气运动的粘滞阻力,一部分声能就转变为热能,从而使声波衰减;同时,小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失,

也能使声能衰减。根据上述原理,透水沥青路面依靠其特有的吸声降噪机理对城市声环境起到明显的改善作用。而普通的路面只能将声波重新反射,起不到吸声降噪的作用。由于路面具有连通的空隙,轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过空隙向四周逸出,减小了空气压缩爆破产生的噪音,且使气泵噪音的频率由高频变成低频;透水沥青与一般路面相比,轮胎与路面的接触面减小,有助于附着噪音的降低;透水沥青路面表面宏观构造产生漫反射等综合效应,使得交通噪音得到明显的降低。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了评价透水沥青路面降低噪音的能力,美国、欧洲和日本等国家作了大量的研究,据欧洲的资料显示:与一般的密集配热拌沥青混合料相对比,透水沥青路面能将噪音降低3dB(A),与一般的混凝土路面相对比,噪音降低多达7dB(A)。我国在许多已完工的透水沥青路面进行数据采集,数据显示与普通沥青路面相比交通噪音能降低5~9 dB(A)。

2.3散热降温

城市热岛效是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象,城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1℃甚至更多,夏季时城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6℃以上。城市热岛效应形成的原因有很多,路面的结构形式便是其中之一。当透水沥青路面处于雨后或者潮湿状态时,面层内部水份的蒸发要吸收大量的热量,这使得路表积蓄的热量得到较大的释放,路面温度下降。但是透水沥青路面的蓄水能力毕竟有限,一旦水份蒸发完后便失去作用了。国内资料数据显示,透水沥青路面比较现有的沥青路面,降低路面温度可达10℃~15℃,可缓解城市热岛效应。

2.4 改善路况

一般路面在雨天时容易生成喷雾、能见度低、眩光、水漂、路面湿滑等情况,这将造成行驶车辆的视线不良及刹车打滑等状况,产生行车安全隐患。每年的交通事故当中有大部分是由于雨后路面湿滑、道路能见度低等而引起的,为了改善这种状况,引进透水沥青路面就显得尤为重要。透水沥青路面的路表没有残留水,这样就能消除喷雾,改善路面及标志的能见度,并减小在潮湿状态下的前灯眩光现象,有利于交通安全。雨水通过透水沥青路面排到两侧,在路表并无连续的水膜,即使长时间下雨可能使透水沥青路面饱和,但由于车辆与轮胎间水压通过透水沥青的高空隙率结构消除,路面的水漂现象将不会产生。

3.透水式沥青路面的维护 。

透水式沥青在投入使用后需要进行良好的保养,才能发挥出透水式沥青良好的透水性 ,突出透水式沥青的优势。在透水式沥青的养护上,要重视透水性和降噪降温的功能维护 ,在夏季积水严重时,应及时排水,避免因为积水过多导致沥青内部结构不稳而崩坏的现象;冬季积雪严重 时,要及时清雪铲冰,避免因为沥青路面结冰而崩坏。此外,在透水式沥青路面使用一段 时间后 ,会有异物充斥其内部空间,会影响沥青路面的耐久度,此时可以用高压水枪冲洗路面。

4.透水式沥青在城市中的实际表现。

透水式沥青路面在城市中占比越来越高 ,以某路面工程为例,该工程主要是校区道路 ,根据土质检测报告,该校区地质存在大量未密实碎土,在路面开工之前先将路基弄实后 ,再将路基、垫层 、面层做技术处理 ,其中路基压实度均高于91% 以上,路基填料为2%一 5%,沥青垫层选用粗砂;矿粉选用石灰岩矿粉;细集料选用表面密度>2 5%的机制砂:粗集料选用表面层<26%的轧制碎石,车行道用碎石集料碎石值不高于26%,空隙率为10%。为了提高沥青内部结构的稳定,还使用了高黏度改性剂以增加沥青内部结构的稳定性和耐久性。在该透水式沥青路面结构上按地段分别选用全透水结构和半透水结构,经工程竣工检验合格,交付使用后,可以看到该路面工程达到了预期设计目标,路面平整,经实际检验排水性能良好,雨天路面水流排散顺利,校区内没有出现积水现象,车辆行驶平稳安静,降低了学校内的噪音:工程进度快,没有出现误工现象 。

结语:透水式沥青路面虽然应用前景十分好,但也存在着路基和排水线路规划的问题 ,这需要后续技术的改进。只有做好各项工作,透水式沥青的发展空间才会越来越大,前景才会越来越好。

参考文献:

[1]连萍. 排水性沥青路面降温效果评析,道路工程技术,2008,(11).

[2]郭汉山.大粒径透水沥青混合柔性基层施工技术[J].交通科技,2014(3):82-84.

[3]董祥,何培玲,李磊.道路透水路面及其铺面材料研究[J].四川建筑科学研究,2010,36(2):219—223.

论文作者:王燕

论文发表刊物:《江苏科技报》2016年11期

论文发表时间:2017/4/6

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