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透水瀝青路面在濕熱多雨地區應用

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作為道路工作者, 從我國城市道路的發展現狀和透水瀝青混合料的材料特點及交通、氣候、環境等方面考慮,率先在我國濕熱多雨城市開展透水瀝青混凝土路面的研究責無旁貸??紤]城市高溫、多雨和蒸發量高的氣候特點, 根據城市交通和公路交通的不同, 提出透水瀝青混合料的設計和鋪裝技術, 并大面積推廣透水路面,是解決我國城市道路行車安全, 廣場、居民區、城市道路排水、城市自來水緊張、江河污染等技術難題的有效手段。由于我國尚沒有提出透水路面的設計規范和技術要求, 因此開展透水瀝青路面的研究, 對制定透水路面規范具有一定的參考價值。

透水瀝青路面

20 世紀70 年代早期, 透水路面停車場便成功地應用于美國賓州、德州。在道路系統及水土保持方面亦卓有成效。在英國將其應用于機場跑道上, 可以改善飛機起降的安全性及減少事故。透水瀝青路面的特殊路用性能使得它在許多國家正日益受到重視, 世界各國在高速公路的透水面層方面的應用與研究取得了許多成果與經驗。歐州國家從20 世紀70 年代開始在原有面層上使用能提升行車安全性及舒適性的開級配磨耗層。歐洲國家對多孔隙透水瀝青混凝土面層的設計較美國更重視最小空隙率的設定。

透水瀝青路面

日本對透水瀝青混凝土的技術研究與開發從1980 年開始, 1987 年于東京都環道7 號率先采用透水瀝青混凝土面層。具有排水迅速、改善雨天視線、增加抗滑性、降低行車噪音及確保行車安全的功效。近10多年來已在日本各級道路廣泛應用, 尤其在多雨地區被列為首要選擇。從1997 年起, 日本高速公路路面不論新設或維修都采用透水面層鋪面為原則。1978 年, 我國在臺灣國道一號高速公路鋪筑了1. 5 cm 的瀝青混合料磨耗層( OGFC) 。2001 年, 草擬了適合臺灣地理環境和交通環境的/ 排水性瀝青混凝土配合比設計草案0等技術性文件。我國交通部公路科研所先后在濟青高速公路、京滬高速公路( 河北段) 鋪設了透水面層試驗路。在2005 年實施的5公路瀝青路面施工技術規范6 ( JTGF40- 2004) 中, 首次將排水性瀝青混合料的礦料級配列入規范中。近幾年, 同濟大學、東南大學、長安大學、長沙理工大學對透水基層進行了研究。提出了級配碎石、瀝青穩定透水基層、水泥穩定透水基層等新型基層, 并對其透水性、耐久性、抗疲勞性等力學性能進行了研究。針對透水瀝青路面的特點, 今后幾年透水瀝青路面的發展趨勢主要是以下4 個領域。

透水瀝青路面

1) 應用于城市道路

現有設計和施工方法應用于城市道路時, 技術上不存在問題, 但作為透水路面的普及, 應研究新的路面結構, 提高路面的長期路用性能。

2) 集料材質

透水性功能受粗集料性能( 級配、形狀、硬度等) 的影響較大, 但性能定量上的規定以及如何兼顧功能與耐久性, 尚沒有滿意的共識, 因此現在僅限于推薦使用良質粒料, 今后應加強此方面的研究, 明確評估準則,以選擇滿足其性能要求的集料。

3) 功能的持久性

透水路面維護管理上的難題為空隙的擠縮與堵塞, 空隙的擠縮來源于夏季高溫時, 瀝青為車輪制動力的拉牽所致, 堵塞則來源于灰塵淤泥。如何使透水功能持久, 防止其減弱以及減弱后的維修方法的研究開發, 是今后應重視的課題。

彩色透水瀝青

4) 著眼于減低噪音效果的運用

著眼于降低噪音的施工項目日益增多, 但其功能特性不明之處仍較多, 施工后可有幾倍的降低效果, 但定量上與透水功能層厚、粗粒料尺寸等規格的相關關系, 及其與持久性的關系等尚未有明確的掌握, 因此急切需要研究發展材料規范、施工方法、管理方法, 同時分析施工實績, 回饋修訂。濕熱多雨地區氣候特點是夏季溫度高、春夏降雨量多, 因此透水路面不僅要透水, 還必須考慮其高溫穩定性。一般來說, 要透水, 空隙率必須大; 要高溫性能好, 強度必須高。因此保證透水和高溫穩定性是瀝青路面的重要研究目標。針對濕熱多雨地區的氣候特點、交通量和典型的土基土壤滲水性和蓄水能力來設計透水路面結構的空隙率大小。通過試驗和理論研究, 提出適合濕熱、高溫、多雨地區的新型路面結構, 適合本城市的透水瀝青混合料礦料級配和道路特點的施工方法。這些都是需要根據實際情況解決的難題。透水瀝青路面在國外已有許多成功的實例, 可以說, 在我國濕熱多雨城市道路上應用其原理和技術上是有保障的。

但是, 如何成功修筑, 滿足設計要求, 適用當地交通、氣候、環境的透水路面, 尚需根據本地區特點解決下列關鍵問題。

1) 根據底層土壤滲水性設計透水基層和透水面層的空隙率。因為過大的空隙率流水不能滲入地基,更會降低路面耐久性; 過小的空隙率會降低路面的透水性, 不能真正起到透水作用。因此底層土壤滲水性與透水基層和透水面層的相匹配空隙率的設計和實施都是非常關鍵的問題。

2) 選擇匹配的石料和瀝青, 提高粘附性, 在保證現場空隙率與底層滲水性相匹配的前提下, 采用添加纖維方式增加瀝青膜厚度, 提高透水路面耐久性是透水路面需解決的關鍵問題。

3) 濕熱多雨地區, 透水路面的高溫穩定性特別重要, 根據集料特性設計合理的骨架空隙結構, 既抗車轍又滿足目標空隙率要求的透水瀝青混合料是我國濕熱多雨地區城市道路需解決的關鍵問題。

美國、日本、韓國等已經充分認識和重視了透水瀝青路面的功能, 并在大力推廣應用。從1998 年起, 日本的新建或改建高速公路都采用透水路面。我國也意識到這種路面的優良特性, 將透水面層級配寫進了2005 年1 月1 日實施的5公路瀝青路面施工技術規范6( JTG F40- 2004) 中??梢灶A計, 我國透水路面的研究已經是大勢所趨。因此, 開展透水瀝青路面的研究具有理論和使用價值。由于透水路面可以迅速使雨

水回歸土壤、減少城市的徑流量, 并能緩和城市高溫現象、確保城市生態平衡。降低噪音、增大摩擦, 使路面不積水, 提高了人們的生活品質, 保證了行車安全。因此透水路面在我國城市道路、廣場、公園具有廣闊的應

用前景。

與傳統不透水瀝青路面相比, 透水瀝青路面具有以下優點

1) 在滲水性良好的基礎土壤上構筑大面積透水瀝青路面( 停車場、道路、廣場) 可大幅度降低排水系統構建成本, 因為透水瀝青路面可減少70%~ 80%的徑流水。

2) 可提供當地居民充足的水資源, 據統計, 在英國透水瀝青路面每年可提供1. 1 t/m2 的地下水。保持城市地下水位, 減少江河污水。

3) 不需建構/ 超負荷量0的污水處理廠, 標準的透水瀝青路面可減少大雨時徑流系數波峰值的70%以上, 大大降低暴雨泛濫成災的危險。

4) 雨天道路行駛的安全性大為改善, 降低了交通事故產生機率。

5) 城市道路修筑優良的排水路面, 可以降低噪音2~ 5 dB, 保持城市水資源的利用, 解決大雨時道路淹沒, 下水道局部阻塞的問題。

傳統的常規城市道路路面( 不透水) 妨礙了雨水回歸大地的通路, 嚴重破壞了自然界雨水地下水自然平衡的機制。在了解國外城市道路透水路面使用現狀的基礎上, 提出在滲水性良好的基礎土壤上構筑大面積透水瀝青路面是解決我國城市道路行車安全, 廣場、居民區、城市道路排水, 城市自來水緊張, 江河污染等技術難題的有效途徑。從技術、經濟和社會效益等方面,同時指出了修筑透水城市路面需要解決的問題。

透水瀝青外加劑廠家地址:中國-江蘇-南京-玄武大道699-22 

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