透水道路建造形式及应用简介.doc

1、透水道路建造形式及应用简介摘要：透水路面常用材料有透水混凝土和透水沥青混合料等，由于它们硬化后存在较大孔隙，具有良好的透水性能，可吸声降噪，缓解城市“热岛”效应，水体净化及缓解地表径流，无路面积水和夜间反光，有效改善城市环境。但是多年来，透水路面的建造使用一直不被广泛接受，本文对常用的透水道路形式及工程应用做了简单介绍，并与普通路面做了造价对比，总结了透水路面的诸多特点。 关键词：透水道路；透水沥青混合料；道路荷载 中图分类号：TU723.3 文献标识码：A Abstract: Keywords: 1 引言 透水路面的特点就是其上的降水可以通过本身与地面下垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，因而对

2、于地下水资源保护起到积极的作用。透水路面可以有效地缓解城市排水系统的泄洪压力，使径流曲线平缓，峰值较低，流量也是缓升缓降，这对于解决近年来城市频发的内涝无疑是有利的。采用透水路面后，雨天路面无积水，既缩短刹车距离也没有夜间反光。从吸声降噪方面来说，透水混凝土凭借其特有的多孔吸声结构，使高空飞机噪声，汽车行驶噪声降低。透水性地面下垫层土壤中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用使地表的温度降低，从而有效地缓解城市“热岛现象” 。鉴于透水路面的上述有特点，近年来研究人员和工程技术人员对透水材料进行了一定的研究，但实践工程中的应用还是不多。本文总结了目前常用的透水路面结构形式及典型工程应

3、用，并就工程造价与普通路面做了对比分析。 2 结构类型 依据结构层的透水性能与其土基的渗透情况透水路面分为 3 种类型：(1)全透水路面：路面结构层不能储水，土基将被路面水直接渗入，还原成地下水。 (2)部分透水路面：路面基层或部分基层具有储水功能，但垫层不具备透水功能。当路表水渗入路面结构层后，在基层内短暂储存, 再通过排水系统收集到路边储水结构物如排水沟。 (3)面层排水路面：当雨水渗入道路面层内，不透水基层使雨水经面层排出，就近排入路边储水结构物如排水沟。 透水路面的材料选择一般遵循如下原则：透水沥青混凝土、透水水泥混凝土和各种形式的透水面砖为面层材料；各种碎石基层和多孔水泥稳定碎石基层

4、等透水材料一般为基层；垫层多采用砂垫层。 不同道路荷载级别下的路面结构形式 上述 3 种不同形式的透水路面，选用时是根据不同的道路交通荷载级别来确定。 3.1 轻交通荷载形式下的路面结构 人行道、公园广场等以行人步行交通为主的慢行系统归为轻交通荷载, 其路面结构形式简单，主要是透水路面砖或透水混凝土铺面，级配碎石基层及砂垫层,见示例图 1。图 1 中的形式，为全透水性结构，具有良好的渗透能力，能使进入路面结构内的雨水快速排干，很好地保持地下水的平衡，起到调节城市热岛效应的作用。图 2 为美国加利福尼亚州公园内的路面，采用的就是这种形式。 图 1 轻交通荷载形式下的路面结构形式 图 2 美国加利

5、福尼亚州公园路面 透水路面的面层材料选择一般有如下 3 中情况： (1)透水水泥混凝土 以水泥为胶结材料、采用单一级配集料,无砂、多孔混凝土。它采用较高强度等级的水泥，集灰比为 3.04.0，水灰比为 0.220.35 的范围。压力成型和振动成型技术使干硬的混凝土拌合物融合，形成具有不同连通孔隙的混凝土。硬化后，混凝土内部通常含有 15%25%的连通孔隙，同时抗压强度可达 1540MPa，抗折强度可达 36MPa，透水系数很高，但由于含有较多的连通孔隙，提高其强度及耐磨性、抗冻性是技术难点。(2)高分子透水性混凝土 采用单一粒级的粗集料，以沥青或高分子树脂为胶结材料配制的透水性混土。与水泥混凝

6、土相比，其强度较高，但成本也高。同时由于有机胶凝材料耐候性差，在大气因素作用下容易老化，而且性质随温度变化比较敏感，尤其是温度升高时，易软化流淌，透水性容易受到影响。 (3)烧结透水性制品 以废弃的瓷砖、长石、高岭土、粘土等矿物的粒状物和浆体拌合，压制成规定块状， 块体材料经高温下成有多孔结构。该类透水性材料强度高，不易损坏。但烧结过程需要消耗能量，成本较高。 3.2 中等交通等级下的透水路面结构 标准车累计当量轴次在 6001000 万次之间时为中等交通等级的道路，如城市次干道、交通量相对较多的支路、街巷改造等对交通量要求不高的道路，其结构形式如示例图 3 所示。 图 3 中等交通等级的道路

7、路面结构 路面面层的选择一般采用透水性沥青混合料的类型，这种做法是以骨料为固体支撑，高粘度的改性沥青为液态充斥，空气为气态流通使透水性沥青混合料具有连续空隙，这样的组成为骨架-空隙结构，集料少，其特点是粗颗粒之间是点接触。混合料通过接触点间高粘度的改性沥青将骨料粘结，混合料内部的气态流通与外部相通得到了保证。 通过以往对不同最大粒径的透水性沥青混合料的空隙计算和透水性试验研究得知： 透水性沥青混合料，空隙率和连续空隙率随着最大粒径的减小而减小，闭空隙率情况则刚好相反。 透水性沥青混合料，透水性随着最大粒径、空隙率和连续空隙率的增大而线性增大。这一特性对透水性沥青混合料的配制具有指导性意义。3.

8、3 重交通等级下的透水路面结构 累计当量轴次 12002500 万次的交通量，通行车辆多的城市主干道、车速快的快速路、行车舒适度要求高的高速公路一般为重交通等级的道路。不同于其它等级的道路，这种路面结构的要求更严，路面层多采用高性能沥青路面，它抗滑、雨天不起水雾、抗车辙能力强、耐温差应变能力强。然而透水基层材料则强度相对低，不能承受重载交通,为了与之相适应一般采用非透水的半刚性基层。见示例图 4。图 5 我国第一条利用透水路面技术设计的高速公路-咸阳机场高速公路。 图 4 重交通等级的道路路面结构 图 5 咸阳机场高速公路 造价成本比较分析 不同结构路面的直接工程费测算（同累计当量轴次交通量的

9、透水路面结构与普通非透水路面的造价）见表 1。 表 1 造价比较 项目 透水路面 普通路面 城市快速路 350 元/m2（仅面层透水） 323 元/ m2 次干道 301 元/ m2 295.5 元/ m2 人行道 112 元/ m2（面砖结构） 123 元/ m2 由表 1 可见，随着新材料的不断使用和施工工艺的改进，普通路面与透水路面成本费用基本相当。 参考文献: 1周红波，王英等. 透水混凝土试验研究及工程应用J。城市建设理论研究，2012（21） ，145147 2刘淑敏. 透水路面应用与研究J。江苏交通科技，2013(3)：69 3郑建明. 透水凝土在路面中的应用研究D。重庆交通学院硕士学位论文，2005 4李矗. 透水性沥青路面结构设计D。长安大学硕士学位论文，2009 作者简介：景婷婷（1994.1） ，女，本科生，土木工程专业（道路桥梁方向）