透水路面在市政工程中的應(yīng)用
2012-10-31 來源：作者：徐學(xué)斌 來源：中國論文網(wǎng)
1、引言
隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的逐漸加快，硬化路面范圍逐漸擴(kuò)大，尤其是城鎮(zhèn)道路、小區(qū)路面幾乎全部硬化，而硬化路面最大的缺點(diǎn)就是缺乏透水性和透氣性，因此，城市“熱島效應(yīng)”、“人造沙漠”、城市地下水面成“漏斗形”等現(xiàn)象日益嚴(yán)重，城市遍布死亡性路面。鑒于此，透水路面在市政工程中的應(yīng)用，不僅可以減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)，與自然和諧共生，還可有優(yōu)化環(huán)境，構(gòu)造更舒適的生活環(huán)境。
2、透水路面的類型
透水路面包括透水混凝土（PerviousConcrete）路面和開級(jí)配抗滑磨耗層（OpenGradedFrictionCourse，簡稱OGFC）。
2．1透水性混凝土
透水性混凝土也稱多孔混凝土，它是由特殊級(jí)配的集料、水泥、外加劑和水等經(jīng)特定工藝配制而成的，其內(nèi)部含有很大比例的貫通性孔隙。其內(nèi)部形成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，有助于提高混凝土的透水性，但同時(shí)也對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生了不良的影響。
2.1.1原材料技術(shù)要求
水泥最好選用硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)一般在32.5級(jí)以上，需降低有力石灰的溶出，同時(shí)兼顧混凝土的耐久性。
集料集料的性質(zhì)對(duì)透水性混凝土的性能有著重要影響，因此對(duì)集料的直徑、級(jí)配、顆粒形狀以及強(qiáng)度等指標(biāo)應(yīng)加以嚴(yán)格控制。集料的粒徑不宜過大，最大集料粒徑應(yīng)不大于25mm，且粒徑不大于20mm的集料含量應(yīng)控制在5%以內(nèi)。在必要時(shí)，應(yīng)可以摻加部分細(xì)集料以保證混凝土耐久性，但細(xì)集料不宜過多。
外加劑透水混凝土中常摻加的外加劑有增強(qiáng)劑、減水劑、著色劑、消石灰、早強(qiáng)劑等。
礦物質(zhì)摻合料在透水混凝土中加入礦物質(zhì)摻合料，可以提高透水混凝土的強(qiáng)度，改善透水性混凝土的耐久性。
2.1.2混合料組成設(shè)計(jì)
透水混凝土的組成設(shè)計(jì)主要考慮參數(shù)選定、原材料用量兩部分。
主要參數(shù)有孔隙率、水灰比和集漿比，而原材料的用量均參照規(guī)范進(jìn)行?；旌狭显O(shè)計(jì)步驟和普通水泥混凝土設(shè)計(jì)步驟差別不大。
2．2開級(jí)配抗滑磨耗層（OGFC）
開級(jí)配抗滑磨耗層是指用具有連通大空隙的瀝青混合料鋪筑，能迅速從內(nèi)部排走路表雨水，具有防滑、抗車轍及降低噪聲的路面。它屬于骨架空隙結(jié)構(gòu)型瀝青混合料，孔隙率比鋪鋪瀝青碎石要高，一般在20%左右。
2.2.1技術(shù)性質(zhì)
OGFC混合料由于內(nèi)部空隙大且連通，從而在降水等條件下具有良好的排水功能，用于市政工程不僅能解決城市因降水泄洪不佳引起的各種問題，同時(shí)還能緩解“城市熱島”等居住環(huán)境問題。
排水性能在透水路面上，由于雨水能及時(shí)排走，因而消除了水滑現(xiàn)象，也可以大大減少行駛車輪引起的水霧及濺水，使雨天行車的可見度提高，避免雨天夜間行車燈光造成的眩光。用于市政工程能提高城市的安全性，減少交通事故，提高居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。
降噪功能開級(jí)配抗滑磨耗層的降噪性能主要是由于大空隙的作用。多孔的路面可使氣流順利消散，所以降低了輪胎在路面滾動(dòng)產(chǎn)生的氣壓噪聲和滑黏噪聲。
高溫穩(wěn)定性開級(jí)配抗滑磨耗層的高溫穩(wěn)定性比一般的瀝青混凝土要高。由于它是骨架空隙結(jié)構(gòu)型瀝青混合料，粗骨料之間相互接觸增大了摩擦角因而高溫穩(wěn)定性較好，但混合料中空隙較大導(dǎo)致瀝青間的黏聚力較低，耐久性較普通混合料差。
2.2.2設(shè)計(jì)方法
原材料要求為使瀝青混合料的空隙率達(dá)20%左右，集料采用間斷型級(jí)配。我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）規(guī)定了開級(jí)配排水式磨耗層混合料級(jí)配范圍，如表1所示。
目前OGFC混合料使用的均為各種類型的高黏瀝青或改性瀝青，目的是使拌和的混合料表面瀝青膜有一定的厚度，顆料間的粘結(jié)力較高，不易剝落，具有一定的變形能力。
設(shè)計(jì)方法透水性瀝青混合料設(shè)計(jì)過程主要圍繞如何獲得預(yù)定的目標(biāo)孔隙率并保證其具有一定的強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、耐久性等進(jìn)行級(jí)配選擇和最佳瀝青用量。我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）給出OGFC混合料的技術(shù)要求。
3、透水路面的優(yōu)點(diǎn)
（1）透水性路面能夠使雨水迅速滲入地表，還原成地下水，有利于保持土壤濕度，是解決城市地下水面“漏斗形”的根本舉措。
?。?）透水路面具有較大的孔隙率，可以使地下水系與大氣相通，維護(hù)城市生態(tài)平衡，同時(shí)也是緩解城市熱島效應(yīng)的有效方法。
?。?）透水性路面憑借其多孔的結(jié)構(gòu)，可以吸收汽車行駛產(chǎn)生的噪聲，有利于為市民營造良好的安靜舒適的生活居住環(huán)境。
（4）透水性路面能夠消除雨天行車產(chǎn)生的“漂滑”、“飛濺”現(xiàn)象，同時(shí)也能避免雨天夜間行車的眩光現(xiàn)在，提高雨天行車安全性。緩解市民雨天出行由于車倆行駛帶來的不便。
4、透水路面的缺陷
雖然透水路面有諸多優(yōu)點(diǎn)，但由于其自身組成結(jié)構(gòu)因素的影響，必然也存在一定的缺陷。
?。?）透水路面與普通路面相比，抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度較低，修筑路面不能行駛重型交通車輛，鑒于城市內(nèi)交通不允許重型交通車輛通過，若將透水路面用于市政工程建設(shè)中，可避免此缺陷帶來的不良影響。
（2）透水路面對(duì)路基要求較高，其基礎(chǔ)的高度必須達(dá)到蓄水和滲水的要求。
?。?）透水路面的運(yùn)行成本較高且清掃非常困難，若長期得不到清理，透水路面的諸多作用甚至?xí)耆А?br />
5、總結(jié)
基于以上分析，目前透水性路面尚不適宜用于高速公路等具有較大交通量的公路大規(guī)模修建，而又由于市政道路無重型交通車輛、清理容易等特點(diǎn)和當(dāng)前城市中諸如“熱島效應(yīng)”、“漏斗現(xiàn)象”等涉及人們居住環(huán)境的問題，透水路面適合在市政工程中推廣應(yīng)用。
