路面透水（通用7篇）
路面透水 篇1
透水性沥青路面 (Porous Asphalt Pavement) 所采用的透水性沥青混合料具有孔隙率大和骨料含量较多的特点。因此, 透水性沥青路面具有良好的透水性能, 可有效减少路表积水, 避免因积水而引起的水雾、水溅、水漂及夜间眩光现象, 提高了行车的安全性。由于透水性沥青路面具有一系列的优点, 所以近年来在国内得到大量的应用。要进行透水性沥青路面结构的功能设计, 首先必须了解透水性沥青路面结构层的雨水渗透与排出情况, 以确定对应的透水性沥青路面面层的孔隙率、厚度及排水方式的设计, 并确定出相应的透水性沥青路面的透水能力。
1 透水性沥青路面的产流机制和方式
1.1 透水性沥青路面的产流机制
雨水从路表垂直向下渗入透水性沥青路面由两个阶段组成。第一阶段为外界控制阶段, 若外界给水速率不超过透水性沥青路面的下渗能力, 则入渗速率等于来水速率。第二阶段为透水性沥青路面控制阶段, 随着透水性路面饱和程度的增加, 透水路面传导水的能力减弱, 当小于外界给水速率时, 开始有一部分雨水通过路表综合坡度排出路面, 形成地表径流。此时入渗速率等于透水性沥青路面的下渗能力, 下渗能力一直减小直至等于透水性沥青路面的饱和水力传导度 (渗透能力) 。
1.2 透水性沥青路面的产流方式
图1为在某一稳定的降雨强度下一次降雨过程中透水性沥青路面的入渗情况。在图中, R为某一稳定的降雨强度, d—e为水力传导度曲线, 随着降雨历时的延长而传导水的能力逐渐变小最终趋于饱和水力传导度Ks。a—b—c为透水性沥青路面的入渗曲线, 开始时由于透水性沥青路面传导能力大于降雨强度R, 降雨全部入渗到透水性沥青路面内部, t1时刻后透水性沥青路面传导能力小于降雨强度, 但是由于透水性沥青路面不可能绝对平整, 存在低洼甚至有坑洞的地方, 而且在形成地表径流之前路面会允许一定的厚度的水膜存在, 因此地表径流不会在水力传导度一开始低于降雨强度的情况下就出现, 而是会有一个滞后的过程, 这个过程就是填充路面坑洼不平处和形成临界水膜的过程。当进入透水性路面入渗能力控制阶段t2时刻以后, 地表径流开始形成, 透水性沥青路面渗透能力逐渐减弱趋近于Ks。
2 渗透计算模型研究
2.1 边界条件分析
为简化计算, 考虑大气降雨的入渗时间和空间分布都是比较均匀的情况, 从而把潜水的运动当作稳定运动来研究。为此, 对透水性沥青路面边界条件作如下假设:透水性沥青路面为均质体, 底部路床为弱透水层且同坡, 综合坡度为
2.2 渗透计算模型
以透水性沥青路面右边缘路床层底的水平线为x轴, 并假设x轴是相对标高为零的基准面。在透水性沥青路面端点x处, 将透水性沥青路面连同路床一起切出宽度为dx的一个微分段, 在这个微分段上, 雨水通过透水性沥青路面渗透到其下部路床中, 设透水性沥青路面上部的水头为ϕ1, 透水性沥青路面下部的水头为ϕ2, 则雨水从这段透水性沥青路面的顶面通过透水性沥青路面渗透到其底面的水头损失为Δϕ=ϕ1-ϕ2, 若该段透水性沥青路面的厚度为H, 那么在这一段透水性沥青路面内, 渗透的水力坡降为J= (ϕ1-ϕ2) /H。因此通过这段透水性沥青路面渗透到路床的渗透量为:
2.3 渗透量计算
透水性沥青路面的蓄水量主要取决于路面结构层孔隙率的大小、路面结构的厚度、降雨历时及透水性沥青路面下部路床的渗透能力的大小, 透水性沥青路面的蓄水量可用下式计算:
其中, Q0为透水性沥青路面的蓄水量, cm3/m2;i为降雨强度, mm/h;K0为路床平均渗透系数, cm/h;t为降雨的持续时间, min。
3 渗透系数分析
3.1 入渗强度
瞬时水力传导度是一个变化的值, 它随透水性沥青路面的初始状态和降雨的持续而改变, 而饱和水力传导度Ks是一个相对稳定的值, 它与透水性沥青路面各结构层的材料性质与组成形式有关。因此采用Ks作为设计指标, 则入渗强度可以确定为:当降雨强度i大于饱和水力传导度Ks时, 入渗强度就是Ks;当降雨强度i<Ks时, 入渗强度就是降雨强度i。降雨强度按JTJ 018-97公路排水设计规范确定。
3.2 渗透系数
渗透系数K (也称水力传导系数) , 是透水性沥青混合料渗透能力的重要参数。渗透系数不仅取决于材料的性质 (如粒度、成分、颗粒排列、填充情况等) , 而且与渗透液体的物理性质 (如容重、粘滞性等) 有关。
用静压的方法将要试验的混合料采用标准的马歇尔试件成型, 将成型的试件周向密封处理后放入渗水仪的套筒内, 调节出口处软管的高度, 可通过测压管读出进水口和出水口的水位差Δh, 待出水口的出水稳定后记录3 min内透过试件的水量Q, 便可求出透水性沥青混合料的饱和渗透系数K, 其计算公式为:
K=Q/tKI (3)
其中, Q为t时间内透过横断面为A的试件流量, cm3, A为试件的横截面面积, cm2;I为水力坡降, I=h/L, h为水头损失, cm, L为试件的有效长度, cm。
4 目标空隙率的确定
由于透水性沥青路面应用场所和要实现功能的不同, 透水性沥青路面结构形式和透水性沥青路面各结构层的目标空隙率会有较大差别。透水性沥青混合料所需透水能力是保证控制由于降暴雨形成地表径流的渗透系数, 以此为目标确定透水性沥青混合料的目标空隙率。
对长度为L, 单向车道宽度为B的透水性沥青路面而言, 实际渗透量为:
Q实=6×10-5K实J·F·t (4)
其中, Q实为透水性沥青路面实际渗透量, m3;K实为试件实际渗透系数, cm/s;J为透水性沥青路面的合成坡度;F为透水性沥青路面面积, F=L×B;t为降雨历时, min。
其中, K实=0.032 6V有效-0.273 1 (5)
为了控制透水性沥青路面地表径流的产生, 要求满足下式:
Q实≥60Q径t (6)
将式 (4) 和式 (5) 代入式 (6) 可得透水性沥青混合料控制地表径流产生的目标孔隙率表达式为:
其中, V有效为透水性沥青混合料有效孔隙率;Q径为地表径流量, m3/s;其他参数同上。
5 结语
由于透水性沥青路面的透水是一个复杂的动态过程, 是透水性沥青路面结构及土基的渗透能力相互作用的最终表现。本文首先在分析透水性沥青路面的透水机理过程的基础上, 研究透水性沥青路面渗透的计算模型, 通过计算模型计算透水性沥青路面的渗透量, 通过对透水性沥青混合料渗透试验分析, 最终确定透水性沥青路面地表径流量与目标空隙率的关系, 为透水性沥青路面的推广应用提供了理论依据。
参考文献
[1]谢洪斌, 姚祖康.沥青稳定碎石排水层材料的透水能力[J].中国公路学报, 2000 (5) :13-14.
[2]谢洪斌, 姚祖康.沥青稳定碎石排水层材料的抗压回弹模[J].公路交通科技, 2001 (4) :37-39.
[3]徐皓, 倪富健.排水性沥青混合料渗透系数测试研究[J].中国公路学报, 2004 (3) :1-5.
[4]JTJ 018-97, 公路排水设计规范[S].
[5]关彦斌.大孔隙沥青路面的透水机理及结构设计研究[D].北京:北京交通大学, 2008.
浅谈透水路面维护标准 篇2
透水路面以其特有的多孔结构, 有效保障雨水的下渗, 保障水文循环;一些实验研究表明透水路面对雨水径流和污染物有良好的控制削减作用[1,2,3], 这既对洪涝有良好的控制作用, 又可以有效减轻雨水中污染物对水体的污染;另外, 透水路面内部孔隙还可以储存部分雨水;因此, 透水路面成为海绵城市建设的一项重要的措施, 能够改善不透水路面对城市生态环境带来的影响, 在未来建设中有良好的应用前景。
1 透水路面的应用
我国在二十世纪末, 成功的研制出了透水混凝土[4]。进入2000年之后, 透水路面在北京一些地方开始得到应用。2004年, 透水路面北京的5个示范区, 对于雨水利用, 减轻城市河道排水压力, 有积极作用。与传统路面相比, 透水路面既可以保障雨水渗入地下, 有效补充地下水, 又可以增强路面的防滑性, 保障行人、车辆在雨天的安全, 并且有效削弱了城市的“热岛效应”。
2 存在的问题
2.1 雨洪调控功能丧失
透水路面堵塞后, 控制雨洪的功能逐渐丧失。Sansalone等[5]研究表明, 透水混凝土路面的径流持续时间由100小时增加到250小时, 使渗透速度由3.1×10-1 mm/s变为10-4mm/s, 当地暴雨发生频率也随之增加, 城市“雨岛现象”再次出现。
2.2 寿命缩短
Kuang等[6]研究发现透水路面堵塞后, 路面容易积水, 面层长期处于水饱和状态, 在重载、混凝土收缩应力等重复作用下, 对透水路面的结构造成严重破坏, 缩短其使用寿命。堵塞的透水路面, 在冬季融雪能力下降, 并引起更加广泛的冻融循环, 路面结构遭到破坏。
2.3 表面剥落
Putnamd[7]研究发现透水路面堵塞后, 易造成表面磨损而出现“剥落”现象, 表面剥落进而引发更严重的堵塞, 形成恶性循环。同时, 路面的抗滑性能也会随之下降, 发生交通事故的概率增大。
3 透水路面的维护
3.1 预防性养护
随着透水路面在我国的应用越来越广泛, 应该重视对其的预防性养护, 因为透水路面内部是多孔结构, 颗粒物容易进入, 强度也比普通混凝土路面低, 因此对透水混凝土路面预防性养护有着重要意义。
透水路面的预防性养护是指在透水路面结构发生损坏或堵塞之前, 为阻止路面的损坏和透水性丧失而采取的一些有效的养护措施。一方面是为了保持路面的完好, 保障路面的正常使用功能;另一方面是为了保持路面的透水性, 保证透水路面的生态环境效益。对透水路面采取预防性养护可以有效降低路面成本, 并且路面使用寿命得以延长, 路面服务质量得到保障。
3.2 修复
透水路面也时常会有发生裂缝、表面脱落、板块破碎等, 如图1所示。这些方面的损坏, 可能会使透水路面内部孔隙的发生改变, 孔隙变得不再连通, 这会对透水路面的透水性产生影响。诸如此类的问题, 应该及时处理, 维护, 来保障透水路面正常使用。
3.3 透水性维护
透水路面容易出现堵塞问题, 需要及时的维护, 减轻透水混凝路面的堵塞程度, 来保障透水路面的环境效益。一般, 透水路面的渗透性维护应该分为日常清理和堵塞恢复。日常维护目的是减小路面的堵塞物进入透水混凝土的概率, 保持路面清洁, 保障其路用功能;堵塞恢复是针对堵塞比较严重的透水路面, 使用合理的清理措施, 恢复其透水能力和雨洪控制能力。
3.4 维护周期
在海绵城市建设技术指南 (低影响开发雨水系统构建) 中提出透水路面的检修、疏通透水能力每年两次, 并且指出维护的时间在雨季之前和期中, 给出的维护周期并不具体, 并且在我国南北方环境差异明显, 雨季也有很大不同, 透水路面维护周期的选择应该因地制宜, 适当选择, 例如北方的降雪, 也会对透水路面的透水性造成不利影响, 所以应该有更具体的维护周期。
国外一些研究人员对透水路面的维护周期提出一些计算公式, 例如Sansalone等[11]提出对维护周期可如下计算:
式中:P—维护周期, d;
te—透水混凝土透水系数小于规定的透水系数所用时间, d (通过实验测定) ;
td—某地径流持续的平均时间, d;
x—两次产生径流之间的间隔时间, d;
透水路面的维护周期可以通过实验及以上公式进行计算获得。
结语
透水路面作为LID的重要的措施之一, 在未来城市发展占有重要地位。通过对透水路面采取预防性养护, 路面修复, 透水性恢复等, 根据透水路面所在的环境, 季节等制定具体的维护计划, 重点是保持透水路面的透水性, 以此来保障透水路面的生态效益和环境效益, 为城市可持续的发展提供良好的基础。
参考文献
[1]解晓光, 徐勇鹏, 崔福义.透水路面对路表径流污染的控制效能[J].哈尔滨工业大学学报, 2009 (9) :65-69.
[2]Rushton B T.Low-impact parking lot design reduces runoff and pollutant loads[J].Journal of Water Resources Planning and Management, 2001, 127 (3) :172-179.
[3]赵现勇, 程方, 张杏娟, 等.不同结构透水路面对雨水径流污染物的削减作用[J].天津城市建设学院学报, 2012, 18 (4) :280-285.
[4]王武祥, 谢尧生.透水性混凝土的性能与应用[J].中国建材科技, 1994, 3 (4) :1-5.
[5]Sansalone J, Kuang X, Ying G, et al.Filtration and clogging of permeable pavement loaded by urban drainage[J].Water research, 2012, 46 (20) :6763-6774.
[6]Kuang X, Sansalone J, Ying G, et al.Pore-structure models of hydraulic conductivity for permeable pavement[J].Journal of hydrology, 2011, 399 (3) :148-157.
彩色再生骨料透水路面砖的研究 篇3
关键词：彩色,再生骨料,透水路面砖,砂率,水灰比,骨灰比,透水系数
0 引言
我国的大规模城镇化以及基础建设,必然产生大量的建筑垃圾,利用建筑垃圾为再生骨料配制混凝土,可以循环利用资源,不仅可以尽可能少地破坏和开发天然资源,降低能源消耗,保护环境,减轻“热岛效应”的影响,而且还节省工程造价。建筑垃圾可用于路面基层填方,可用于配制透水路面砖,可用于CFG桩提高符合地基的承载力,掺加一定掺量建筑垃圾的普通混凝土,可用于中高层建筑物的承重结构材料。
国内外的工程经验表明强度和耐久性是切实可行的。用透水混凝土砖铺设城市道路,不仅可以防涝减灾,而且可以促进水资源的循环,保护城市生态平衡,改善城区气候。下雨时能改善道路的舒适性和安全性。彩色砖能美化环境,提高城市品位。透水再生骨料混凝土路面砖可以现场铺设,也可以现场浇注。适用于排水性的道路基层,高速道路两侧护栏及中央隔离带,人行横道、小区、庭院、停车场、商店街区、广场水边护坡、公园内道路,亦可适用于修建轻型机动车道路。因此研制彩色透水再生骨料混凝土,具有很大的经济和社会效益。
1 实验材料与方案
1.1 实验材料
水泥:采用福建石凤牌P.0.32.5水泥和雪梅牌装饰彩色水泥。
骨料:天然页岩骨料,粒径为4.75～9.5mm,建筑垃圾骨料,由鄂式破碎机破碎,经过筛分粒径为9.5〜19mm。
砂:建筑用砂,细度模数2.36。
减水剂:TW-10奈系高效减水剂,掺量为水泥量的2%～3%。
1.2 实验方案
抗折强度采用40×mm40mm×160mm,抗压强度采用100mm×100mm×100mm。透水性国标没有规定确定的仪器,参考文献[1,2],制作了测试透水性参数的实验装置[3],见图1.
2 实验结果与讨论
2.1 再生骨料配合比
再生骨料透水混凝土的配合比设计,应该满足透水性混凝土的结构要求。混凝土越密实,强度越高,孔隙越细小,透水性越差,反之,混凝土越疏松,强度越低,孔隙越粗大,透水性越好。因此在满足一定强度的同时,尽可能使界面产生更多的连通孔隙。通过调整骨灰比,水灰比,砂率,采用功效分析方法确定了最优配合比,见表1[3],因此骨灰比为3.5,砂率0.15,水灰比0.34。
2.2 路面砖成型
彩色再生骨料透水路面砖分为装饰面层和底层,面层材料的配合比按照上述配合比适当的调整,底层材料的配合比不变。再生骨料混凝土由于再生骨料需要吸收更多水分继续水化,因此彩色天然骨料透水路面砖的水灰比要求调小点,见表2。
成型尺寸为250mm×250Mn×50mm,面层厚为15mm,底层厚为35mm,采用手持平板式振动器压制成型,通过水泥浆将面层和底层连接。见图2,为工地施工的彩色路面砖。
2.3 彩色再生骨料路面砖的结果与分析
按照上述配合比成型路面砖,参照JC/T466-2000《混凝土路面砖标准》测试28d的抗压强度与抗折强度见图3。由图3看出再生骨料透水砖的抗折强度和抗压强度均比天然页岩骨料透水砖的指标低,但是降低幅度很小。强度均能满足该标准用于铺设轻量车道的路面砖抗折强度>4.0MPa,抗压强度>30.0MPa的要求。按照上述的实验方法测试的透水性参数为0.92cm/s,能较明显的排水,保持路面行走的舒适和安全。
3 结论
(1)理论与工程实例表明骨灰比,砂率,水灰比影响透水路面砖的强度与透水性,通过正交设计与功效分析方法确定了最优配合比为骨灰比为3.5,砂率0.15,水灰比0.34。
(2)彩色再生骨料透水砖路面砖由装饰面层和底层组成,尺寸为250*250*50mm3,面层厚为15mm,底层厚为35mm,具有一定的装饰性。
(3)再生骨料透水路面砖28d抗压强度与28d抗折强度相对相近配合比天然骨料透水路面砖相应指标几乎没有下降,满足JC/T466-2000《混凝土路面砖标准》轻量车道的要求。
参考文献
[1]杨静，蒋国梁．一种生态道路材料——透水性混凝土[A]．见姚燕，等．主编．水泥基复合材料科学与技术[C]．北京：中国建材工业出版社，1999：152-156
[2]陈志山．大孔混凝土的透水性及其测定方法[J]．混凝土与水泥制品，2001(1)：19-20
彩色透水混凝土路面施工工艺分析 篇4
镇江市金山湖景区建设过程中, 景区道路路面采用了彩色透水混凝土, 彩色透水混凝土路面具有良好的透水性, 下雨时能较快消除道路、广场的积水现象, 同时又拥有系列色彩配置, 具有较强的装饰性, 与景区内的绿化、桥梁、小品等融为一体, 整体效果十分协调。
1 彩色透水混凝土组成及性能
1.1 彩色透水混凝土的组成
彩色透水混凝土是一种新型绿色建材, 主要由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水组成。
1.1.1 胶结剂
彩色透水混凝土专用胶结剂, 是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料, 配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料, 并可按用户要求加入无机耐候颜料。
1.1.2 碎石
透水混凝土用的碎石应采用二级品标准的高石, 其物理性能指标见表1。碎石颗粒也有一定的要求, 按其颗粒大小范围分1#, 2#, 3#三个分号, 具体的颗粒范围见表2。
1.1.3 水
水用普通自来水即可。末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水不能利用。
1.2 彩色透水混凝土性能
彩色透水混凝土的物理力学性能指标如表3所示。
2 彩色透水混凝土路面施工工艺
2.1 立模
施工人员按设计要求进行分隔立模及区域立模工作, 立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
2.2 搅拌
根据工程量的大小, 配置不同容量的机械搅拌器, 机械搅拌器一定范围内的地面处, 应设置防止水和物料散落的接料设备 (如方型板式斗类) , 保护施工环境的卫生, 减少施工后的清理工作。
彩色透水混凝土不能采用人工搅拌, 需采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌, 搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机, 先将胶结料和碎石搅拌约30 s后, 使其初步混合, 再将规定量的水分成2～3次加入继续进行搅拌约1.5～2 min。视搅拌均匀程度, 可适当延长机械搅拌的时间, 但不宜过长时间的搅拌。
在进行搅拌时应注意: (1) 施工现场要有专人负责物料的配比。配合比根据项目的不同地点、环境、承载要求以及图案、色彩的要求而进行针对性的设计及应用。 (2) 严格控制水灰比, 即控制水的加入量, 水在搅拌中分成2～3次加入, 不允许一次性加入。 (3) 为使物料搅拌均匀, 可适当延长机械搅拌时间, 但不宜过长。
2.3 运输
彩色透水混凝土属干性混凝土料, 其初凝快, 一般根据气候条件控制混合物的运输时间, 基本上控制在10 min以内, 运输过程中不要停留, 手推车必须平稳。
2.4 摊铺、浇筑成型
彩色透水混凝土属干性混凝土料, 其初凝快, 摊铺必须及时。对于景区道路, 大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料, 其松铺系数为1.1～1.15。将混合物均匀摊铺在工作面上, 用括尺找准平整度和控制一定的泛水度, 然后用平板振动器 (厚度厚的用平板振动器) 或人工捣实, 最后用抹合拍平, 抹合不能有明水。
在进行摊铺、浇筑成型时应注意: (1) 松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比, 按透水混凝土的干湿度, 一般采用1.1～1.15之间。 (2) 平板振动器振动时间不能过长, 防止过于密实, 可出现离析现象。 (3) 因透水混凝土其孔隙率大, 水份散失快, 当天气温高于35 °C时, 施工时间应避开中午, 适合在早晚进行施工。
2.5 养生
彩色透水混凝土与水泥混凝土属性类似, 因此铺摊结束, 且标高、平整度均达到要求后, 当气温较高时, 为减少水分的蒸发, 宜立即覆盖塑料薄膜, 以保持水分。也可采用洒水养生, 透水混凝土在浇注后1 d开始洒水养护, 高温时在8 h后开始养护, 但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面, 应直接从上往下淋水。所有养生期不得少于7 d, 使其在养护期内强度逐渐地提高。
2.6 涂覆透明封闭剂
待表面混凝土成型干燥后在3 d左右, 涂刷透明封闭剂, 增强耐久性和美观性。防止时间过长会使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
3 施工控制
(1) 应要求施工单位了解和分析工程项目特点, 制定出施工方案, 遵守有关操作规程, 项目部进行技术交底和培训。
(2) 应要求施工单位做好施工前准备工作:如所需的水、电供应、工程材料堆放工棚 (胶结料须要有防水措施的工棚) 搭建;施工机械、推车、瓦工工具等、立模用的木料或型钢等配备;搅拌机械的场地设置等。透水混凝土的搅拌采用的是小型卧式搅拌机, 搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段, 因彩色透水混凝土属干料性质的混凝土, 其初凝快, 应尽量缩短运输时间。为防止混凝土粘污施工场地, 搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施。
(3) 进行专用透水管道的铺设, 透水管道除按图纸要求铺设外, 还必须与原道路排水系统相连接, 成为道路排水系统的一部分。
(4) 施工时监理进行见证, 严格要求施工单位按照配合比施工, 控制好水灰比、振捣时间, 振捣时间不得过长, 防止过于密实, 混凝土料产生离析。应采用平板振动器或人工捣实, 注意不得使用高频振动器。
(5) 督促施工单位做好彩色混凝土的养生和成品保护工作。养生时间应根据施工温度而定, 一般养生期为14～21 d, 高温时不少于14 d, 低温时不少于21 d, 5 °C以下施工, 养生期不少于28 d。养生完成后方可开放交通。
4 结束语
路面透水 篇5
1 城市人行道透水路面技术的优势
1.1 地下水资源得到补充
人行道透水路面技术的应用, 充分利用自然资源的雨雪降水, 增加了水流量, 增大地表湿度, 从而补充了城市逐渐枯竭的地下水资源。地下水资源得到补充使得土壤里的微生物、地表的植物等都有了赖以生存的条件, 对于维持生态平衡和发展生物多样性具有重要的作用和意义。
1.2 减轻地下排水负担
人行道透水路面技术的应用, 在大量的雨水降临后就不会产生雨水顺势按地面径流流畅的现象, 避免水流大面积朝同一方向流淌, 减轻地势较低的地下排水系统的压力, 防止出现洪涝现象, 从而降低了路面污水对环境的污染程度, 避免污水及垃圾造成堵塞, 也提升了城市建设的防洪功能, 水流不易堆积, 很好的渗入到地下, 通过净化、过滤、沉积, 成为循环利用资源。
1.3 减少粉尘污染
人行道透水路面技术的应用, 透水面砖的大量空隙对于吸收粉尘、污染物作用明显, 可以进一步减少空气中粉尘的污染现象。由于工业化、城市化建设, 城市内环境受到严重污染, 大量的颗粒粉尘混合着空气, 被人们直接吸入到肺部, 给人们的身体健康带来严重威胁。而透水路面技术的应用, 能够促进粉尘沉淀下降吸附在路面缝隙中, 减少空气中粉尘的承载量, 在一定程度上起到了空气净化的作用。
1.4 改善城市环境
人行道透水路面技术的应用, 可以增加城市的透气、透水面积, 降低地表温度, 调节城市气候, 从而缓解城市“热岛现象”。城市环境的改善也符合我国城市化建设可持续发展要求, 为城市化建设中规划与美化城市的目标提供促进作用。城市环境的改善, 也一定程度上提升了人们的生活质量, 满足经济的快速发展而产生的人们对生活水平要求。
1.5 改善人们生活水平
人行道透水路面技术的应用, 在暴雨或暴雪降临的同时, 不会造成路面积水或积雪现象, 不会影响人们的日常出行, 进而能够避免因路面湿滑而引发的交通事故发生率, 改善了人们生活的水平, 保障了人们的人身安全。同时, 道路透水路面技术还可以吸收房屋建设或车辆行驶的噪音, 为人们安静、舒适的生活环境创造了条件。
2 城市人行道透水路面技术应用的不同设计
2.1 人行道透水路面厚度设计
人行道透水路面要满足人行道的功能外, 还要满足透水的要求, 而透水要求的满足, 主要是根据路面的厚度来决定。路面的厚度主要看透水路面的贮水能力和结构层承载能力。对同一透水路面来说, 透水贮水能力与路面厚度呈正比, 路面的厚度越厚, 透水性功能越好, 使降水可以在路面结构贮存。另一个因素就是结构层承载能力, 透水性路面在满足贮水能力的条件下, 具有与人行道相近的承载能力。所以设计路面结构时, 基层与面层强度都应有严格控制, 不能小于规范的强度。透水性路面被降雨冲刷后, 承载力与强度变化还应维持在规定范围内, 保证路面的功能性稳定。所以, 人行道透水路面技术的应用应根据当地的不同位置与环境, 对于人行道透水路面厚度进行相适应的设计。
2.2 人行道透水路面关于土基的要求
人行道透水路面技术的应用其土基要满足以下三个要求, 一是土基的渗透性好;二是饱水时冻胀小;三是饱水且承载力满足后, 承载力损失小。想要达到以上三点要求, 主要就是控制土基的含砂量。含砂量的多少决定了土基的渗透性、承载能力、冻胀程度, 严重影响人行道透水性路面技术的应用。同时, 也可以通过加土工布来提升土基的承载力。如果土基是不透水的黏土, 人行道透水路面建设可以采取更换路下方一定深度的土基。同时, 更换深度要根据地区降雨强度和换土的渗透系数等计算来确定。
3 结语
综上所述, 人行道透水路面技术的应用具有一定优势, 对于城市建设、环境改善都有重要意义。根据环境和位置的差异要进行不同的设计, 才能更好的达到透水路面技术的作用和优势。人行道透水路面技术的正确应用, 可以为城市建设的发展提供充分的地下水资源, 维护生态平衡, 促进自然环境与人们的生活和谐发展。同时, 对于人们生活水平的提高和环境的改善也提供了巨大作用, 让人们的身心得到了健康发展。
摘要：随着社会经济的普遍发展, 城市化进程速度不断加快, 随之而来的基础设施建设也日趋完善。城市路面道路中, 地表覆盖多以混凝土、沥青等阻水材料混合, 通过硬化压实而形成, 被称之为“人造沙漠”, 是城市生态环境中最具破坏力的影响因素。近些年来, 我国城市内涝现象严重, 造成该现象的主要原因是城市路面多采用不透水技术。暴雨突发时, 雨水多而湍急, 而阻水路面自然渗透能力较差, 排水管道泄水能力有限, 进而导致路面迅速积水, 引发洪涝灾害。因此, 开展城市人行道透水路面技术的研究十分必要, 其对生态环境的保护以及人们居住生活的安全意义重大。
关键词：城市化进程,透水路面技术,城市路面,研究
参考文献
[1]丰东寅.城市人行道透水路面技术的实际应用[J].科技创新导报, 2011, (34) :45-46.
[2]牛长辉.透水人行道结构特性研究与拓展设计[D].青岛:青岛理工大学, 2011.
路面透水 篇6
结合有关机构的分析, 我们发现, 由于水导致的不利现象是我们国家的高速路出现问题的关键要素之一, 而且因为水影响还是全球范围中非常重要的内容。作为这种道路的构成材料, 沥青混凝土的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附性程度, 也许有人会认为建设措施以及交通要素和环境等对路面的品质有很大的干扰, 不过水的干扰是众多要素中最为关键的。路面水通过各种途径透入路面与半刚性基层之间产生的破坏作用更为严重, 具体的讲, 它的影响步骤如下, 当路面建设完工之后, 水以及气体等经由材料和外在的连接空隙流到材料之中, 假如其中的水无法有效地排放的话, 此时其会残存在材料之中, 当遇到通行的力量以及气温的干扰的时候, 此时沥青就容易脱离矿料, 进而影响到强度。假如继续的恶化的话, 就容易导致很多不利现象, 如松散以及车印等现象。
由于水导致的问题有如下的几种特征。第一, 问题一般出现在雨季或者是春天的时候, 一些时候因为连续的阴雨天就容易使得其出现非常恶劣的现象。第二, 通行道被大面积的破坏, 而超车道却未受到影响, 很明显这和重量以及超载等有着显著的关联。第三, 在刚开始的时候, 通常都会有非常小面积的缝隙, 进而发展为松散等现象。第四, 出现水破损的区域通常是非常容易透水, 而且无法有效地排放的区域, 假如将其挖开的话会发现有非常少的存水现象。第五, 通常不会出现整个道路一起受到影响的现象, 很明显和材料的不均匀有着非常显著地关联。
2 透水病害是如何产生的
2.1 机械粘附理论
认为沥青与集料之间的粘附性主要是来自二者间的分子力, 集料的表面通常粗糙且多孔, 站在细微的层次上分析, 集料的表层不匀称, 这种粗糙增加了矿料的表面积, 此时材料和矿料间的连接区域就变大了。除此之外, 它的表层有许多种的状态和各种取向与各种大小的孔隙和微裂缝, 当温度高度时候, 材料就是液体状的, 能够流进空隙之中, 如果气温变小的话, 就会出现凝结, 这种楔入与锚固作用, 形成了沥青与矿料的粘合作用, 属于非常繁琐的步骤。
2.2 化学反应理论
沥青中的酸性成分与集料表面碱性活性成分会发生反应, 使碱性集料与沥青的粘附性较好。沥青的酸性越大, 集料的碱性越强, 此时粘结力就高, 还能抗剥落。沥青中含有表面活性组分, 按其活性的强弱排列顺序为:地沥青酸>地沥青酸酐>地沥青质>树脂>油分。地沥青酸和地沥青酸酐的表面活性最强, 即酸性的。如果它的酸性高的话, 其粘结力就优秀, 而且抵御脱落的水平也就更好。碱性集料与沥青的粘附性较好, 而酸性集料则相反。酸性矿料由于缺乏碱性活性成分, 不容易产生化学作用, 因此其粘附力不高, 容易出现脱落, 目前以岩石中的Si O2含量来区分碱性矿料和酸性矿料, Si O2含量越高, 酸性和粘附力是反比例的关系。
2.3 表面能理论
最近的几十年的时间中, 由于表面化学获取了非常显著的成就, 很多科研人员通过此理论来分析沥青和矿料之间的连接特征。对于沥青与矿料粘附性的研究, 通常应用经典的润湿理论来说明沥青膜在矿料表面的“铺展”或被水所置换而“剥落”的过程。其认为, 粘附性是由于能量作用原理即沥青润湿集料表面而形成的, 沥青的润湿能力是指沥青与集料表面的紧密接触能力。在无水且温度较高的情况下, 沥青-矿料界面张力小于矿料-空气界面张力和沥青-空气界面张力, 所以沥青可以在矿料表面铺展为薄层, 当遇水时, 沥青-矿料界面张力总是大于矿料-水界面张力, 易于剥落。
3 针对问题开展的应对方法
3.1 合理的选择路面用材
容易引起沥青混合料水稳定性不足的集料是Si O2含量较高、吸水性大的集料, 酸性集料沥青混合料容易发生水损害的原因是其表面带负电荷, 碱性的相反。沥青呈酸性, 与酸性集料的粘附性差, 应选非亲水性碱性集料。当地碱性集料取材困难, 运输耗资, 必须用质地坚硬的酸性集料时, 可用添加消石灰、水泥、或经验证耐高温且具有长期使用效果的抗剥落剂的方法, 来提高沥青混和料的水稳定性能, 沥青的粘度对其与集料的粘结强度有重大影响, 沥青粘度大则粘结力强。所以, 要在全面的分析所在区域的天气状态以及沥青的特征的背景之下, 最好是使用那些酸性高的材料, 或者是对其改性, 这样能够提升其和集料之间的粘附性。使用改性的材料是提升其稳定性的关键方法, 通过长时间的分析我们发现, 它和多种成分的集料都可以有效地连接到一起, 大多数情况下都能够超过四级, 使用一般的材料无法符合规定的时候, 使用这种性质的就可以实现意义。
3.2 认真的掌控空隙率
在我们国家, 早些时候修筑的道路中, 大多数是使用密实型的材料, 其一般不会渗水, 出现病害的几率也很低。在后续的时间段, 由于对车印和构造尺寸的关注, 表面层又较多采用了AK类抗滑表层级配, 这种级配设计空隙率在6%左右, 路面实际空隙率大, 导致经常性的出现透水问题, 我国的规范建议级配是一个很宽泛的范围。在落实条例时, 要结合所在区域的具体状态, 如果有需要的话, 还要对其认真地调节, 各个区域要结合所在地区的物料以及建设工艺和经济性等等的多项要素来得到合理地指标内容。
我国《公路沥青路面施工技术规范》对公称最大粒径小于20mm的混合料, 提出了渗水系数的指标要求。在配合比设计阶段, 密级配沥青混合料和SMA混合料应不大于120m L/min和80m L/min, 当分析建设品质的时候, 规定普通沥青路面路表渗水系数不大于300m L/min, SMA路面不大于200m L/min。在本人看来此项规定意义非常的重大, 水破坏主要是因为水而导致的, 也就是说水流到路面中, 才会引起集料等的脱离, 渗水系数与空隙率有所不同, 空隙率包括开口孔隙和闭口孔隙, 对混合料水稳定性有影响, 引起渗水的只是开口孔隙部分, 所以, 对其开展渗水测试活动意义非常关键。
3.3 没有落实好防排水的规划活动
水破坏现象不能脱离水而单独存在, 假如水无法进到路面中的话, 此时就不称为水破坏了。因此在传统的设置中, 通常是通过多种措施来封水, 防止其流到路面之中。而通过分析实际情况我们发现, 如果希望有效地避免水进入是几乎不能实现的, 就算是封堵也无法确保有效。我们国家的路基一般是使用半刚性的材料, 最近一段时间中对于强度的规定不断的增加, 基层开始朝着细致化的方向发展, 目前大多数是使用二灰碎石, 比水泥稳定碎石透水性更差。我们无法确保水不流入路面之中, 基层本身不透水, 之上的区域流进表层中的水等残存在基层中, 此时会严重的干扰到路面。所以, 首先要开着那好防水活动, 降低流到路面中的水分。其次要积极的开展排水活动, 把流到其中的水认真地排除。此时才可以减少水破坏的产生几率。
参考文献
[1]王铭远.路面早期损坏的原因探析[J].黑龙江科技信息, 2007, (7) .[1]王铭远.路面早期损坏的原因探析[J].黑龙江科技信息, 2007, (7) .
路面透水 篇7
关键词：渗水,全透水路面,海绵城市,应用
随着城市化建设步伐的推进, 各种城市化的配套技术也日渐成为了社会关注的重点, 而一座城市的排水能力是城市在特殊天气下的有效保障, 不仅关乎着城市居民的生命财产安全, 同时也对城市的发展有着直接的影响。为了提高城市的环境应变能力, 相关专家提出了海绵城市这一理念, 并设计了“全透水路面”作为配套设施。
1 全透水路面
所谓全透水路面是指, 按照特殊的施工工艺, 建设出具有透水性的混凝土路面, 在遇到雨天以及其他特殊天气或者其他原因造成的路面积水时, 能够通过路面及时对积水进行消除, 从而减轻城市排水压力的路面。按照不同地域、不同地质条件以及不同的结构, 每个城市的透水性路面的建设施工都存在着一定的差异, 但大体基本相同, 就是利用适当的路基设计, 使路面形成透水性结构, 从而将雨水引入到地下水中, 一方面为路面进行排水, 另一方面为城市进行储水。
全透水性的路面含有大量的孔隙结构, 而这些孔隙结构与地面层保持着相互联通的关系, 路面的积水可以透过孔隙进入到地下层, 将积水进行分散处理, 减轻集水排水的难度, 从而对地下水进行补充。一般全透水路面结构主要由建筑垃圾、基层多孔改性水泥混凝土以及砂砾等不吸水性材料组成, 这种材料往往水稳定性较强, 且性价比较高。
2 海绵城市
而所谓的海绵城市, 就是指在环境发生变化或者自然灾害出现时, 城市可以如同海绵一样对各种灾害进行弹性处理, 可以自由对雨水以及其他方面的积水进行疏导与储存。是一种遵循自然生态规律的城市建设原则, 是人工与自然有机结合的体现, 既可以保证城市排水系统的运作效率, 同时还能将积水进行合理的储存以及过滤, 使雨水能够被二次利用, 从而有效对自然资源进行合理的保护与利用。相关人员在进行海绵城市建设时, 必须要对地下水、自然降水以及地表水系统进行系统的安排, 并对每一环节进行合理的设计, 从而确保整体系统使用的长期性与复杂性, 确保系统运行效率。
3 全透水路面结构技术
想要对全透水路面在海绵城市建设中起到的作用进行分析, 首先就需要对全透水路面的结构技术进行全面的分析。全透水路面结构主要分为三层, 下面我们来分别进行了解:
3.1“功能磨耗”
在全透水路面中这一层面主要起到了的是排水抗滑的功能, 其“马歇尔稳定度”通常在6.6千牛左右, 而动稳定度能够达到每分钟四千次以上。孔隙率已经超过了20﹪, 且弹性模量可以达到1368兆帕, 这样的施工标准, 能够对结构的深度进行延伸, 相比于传统的功能磨耗层消磨度相对较慢, 这样就能极大增加雨水的渗透速度, 保证了道路表面的干爽程度。
3.2“应力吸收”
这一层的“马歇尔稳定度”会维持在5.81千牛左右, 而残留稳定度以及残留强度都能达到90﹪以上。其动稳定度每分钟在3800次左右, 孔隙率也在20﹪以上, 弹性模量在3500兆帕左右。相关人员会对这一层的施工进行多温度的测试, 如果在低温条件下, 应力吸引层的基层裂缝能够低于改性沥青稳定碎石的能力, 且结构中的孔隙率较小, 能够达到相应标准, 形成一条近似直线的形状。
3.3“透水垫层”
在结构中透水垫层是整个结构的基本所在, 施工人员在进行透水底层施工时, 必须要保证其透水性的质量, 要保证透水垫层即使是在水量较大的地区, 也能正常运行, 且能够达到路面地基的承载力。在进行施工时, 施工人员必须要以环保的理念为基础, 尽量选择环保材料作为路基与垫层的施工材料。
4 全透水路面特点与效益
本文将在此对全透水路面的特点以及具有的效益进行分析, 从而对全透水路面在海绵城市建设中的应用情况进行了解:
在海绵城市建设中, 最重要的就是对城市的排水系统以及路面积水进行处理, 要保证城市在出现内涝时, 各个系统能够及时发挥作用, 以最快的速度对积水进行排除以及储存, 形成弹性的城市管理体系。
通过对全透水路面结构施工技术的介绍, 使我们认识到全透水路面在海绵城市中主要具有三方面的特点:一方面能够提高行车的安全系数。当雨水天气出现时, 如果路面的积水没有及时进行排除, 就容易造成路面光滑以及水涡等危险状况, 这时就容易造成危险事故的发生, 像今年我国湖北发生的洪水事件, 就造成了人员伤亡的事故。而且积水消退之后, 路面也会形成一层水膜, 不仅会使路面过于光滑, 且容易形成光反射对驾驶人的正常驾驶造成影响。但运用全透水路面之后, 能够及时对路面的积水进行清理, 且不会留下水膜, 可以有效提高驾驶人的行车安全;一方面能够对积水进行分流处理, 降低大水量积水的压力。普通的路面也具备一定的渗水功能, 但效果不佳。而全透水性的路面能够对径流量为80﹪左右的洪水进行分散排水, 这样就能增加城市的泄洪速度, 保证海绵城市建设的顺利进行;另一方面能够对海绵城市的生态进行保护。这一点与海绵城市的建设理念全完相符, 通过上文对全透水路面技术的介绍可以发现, 这种路面能够将自然水下渗到城市地下水层, 对地下水资源进行补充, 这样就能对植物以及其他灌溉存在的用水问题进行缓解, 从而对地下水进行有效的保护, 减少因过度使用而出现路面地基下降的情况发生。而且这种路面的设计较为独特, 能够使雨水在下降的过程中, 经过路面以及路基各个孔隙的过滤与截留, 形成一定的净化作用, 确保水质的干净程度。
5 全透水路面在海绵城市中的应用
在很久之前全透水性路面就已经开始进行了使用, 而凡尔赛宫中花园小路就是典型的代表, 这一小路使用了砂砾以及草地作为表面设计, 而内部结构技术与现代施工技术基本相同, 整体设计极为巧妙, 既具有一定的美观性, 同时也能够起到渗水与蓄水的作用。而在海绵城市中全透水路面应用最为典型的案例就是在上世纪七十年代的日本。因为日本自然资源较为贫乏, 对于地下水过度的使用致使日本多数地区都出现了地基下降的情况, 引起了当时社会的高度重视。为了解决这一问题, 日本一些专家开始尝试海绵城市的模式, 对雨水进行大量的收集, 并对其进行二次利用汇入到地下水之中, 同时对路面的建设材料以及建设方式进行了改变, 运用了大量透水性结构对路面进行了施工。且在十年之后, 实施了“雨水渗透”方案, 在日本各地区的广场、公园以及停车场等地点进行了透水路面的施工, 形成了一个完整的透水性系统。在二十世纪八十年代, 相关专家还对透水性混凝土路面的施工材料进行了专利的申请, 并一直在对使用材料进行着优化。有效解决了日本各城市的地基下沉状况, 并对地下水资源进行了保护。
济南因“泉”而生, 济南名泉已入选中国自然与文化双遗产名录, 是济南乃至国家的名片。济南的保泉与供水矛盾突出, 近年来伴随泉域补给区硬化面积增加, 降雨入渗补给量逐年减少。按照党的十八大关于生态文明建设的战略部署, 以及习近平总书记“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路, 济南市相继开展了创建生态城市等活动, 试点建设海绵城市, 结合道路改造项目将部分路面结构改造为透水路面, 取得了初步的成果。
结束语
通过本文对全透水路面在海绵城市建设中的介绍, 使我们认识到了全透水路面所具有的功能, 可以帮助城市安全渡过极为恶劣的天气, 利用路面自身的结构特点, 及时进行渗水以及排水工作, 有效降低了道路积水以及城市内涝等情况的发生机率, 为居民的生活以及城市的发展提供了有力的保障, 在海绵城市的建设中起到了至关重要的作用, 具有良好地应用前景, 值得大力进行推广。
参考文献
[1]王谦, 苏立超.全透水路面在建设“海绵城市”中的应用研究[J].施工技术, 2015, S2:284-286.
[2]石高科.透水性机动车路面在“海绵城市”建设中的应用[J].山西建筑, 2016, 19:111-112.