发表论文：道路发展趋势浅谈——关于长寿命和透水性道路的认识__

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:236

副标题#e#摘要：长寿命沥青路面是国际道路工程界提出的新技术，本文阐述了长寿命沥青路面的概念、本质和优点。其次，针对传统的非透水性路面的生态性缺陷和结构缺陷，探讨透水性路面在改善城市交通噪声、减小城市地表径流、缓解城市淡水资源缺乏及城市防洪等方面的优势。
关键词：长寿命沥青路面；透水性路面；透水基层

一、长寿命沥青路面
长寿命路面是指设计使用年限达50年的沥青路面，采用较厚层柔性路面，降低了传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙，损坏仅限于路面顶部(25-100mm)，在设计使用年限内无结构性修复和重建，仅需根据表面层损坏情况进行周期性修复。
我国绝大部分公路是以半刚性基层为主的，容易产生反射裂缝是一种自下而上的形式，一旦破坏就需要大修或者改建。而道路的作用是供行车行驶的，从表面上看破坏最严重的是面层最上面一层，比较薄，破坏了可以再铺一层，方便又节省，所以我们要阻止道路的结构的破坏。它的设计思想是建立在基层作为承重层的基础上的，弯沉超过设计弯沉就意味着路面已经发生结构性破坏，而路面的结构性破坏就等于是基层发生了破坏，那路面补强、加固，就必须从基层做起，原来的沥青层是难保了，于是必须要开膛破肚。
二、透水性路面 
透水性路面的特点：一种大孔隙透水性路面与传统路面结构的防水不同，它是让水直接透过面层和基层在排向两边达到自然渗透的效果，常规城市道路（不透水）路面在生态上最大的问题是径流。因为雨水不能在落地的同时被土壤吸收，便会向四周流窜。径流的雨水汇成洪流，夹带着一切杂质如泥土、肥料、油污及许多污泥物会流落四处。另外，铺筑的常规城市路面（不透水）严重妨碍了雨水回归大地的通路，从而破坏了自然平衡的机制。透水路面是铺设沥青面层、基层、直至路基的路面。透水沥青路面和传统的不透水沥青路面唯一不同的是路面是透水的。它允许雨水直接由路表面渗入。
三、透水性路面分析
透水性路面兼有良好的渗水保湿及透气性。它既兼顾了人类活动对硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势，减轻城市非透水性路面对地表生态的破坏程度。采用透水性路面，由于雨水可以渗透到地下，补充了地下水位，能很好发挥对城市生态环境的改善作用。短时间的降雨，路面的厚度不太受路基土渗透能力的影响，但长时间降雨，路面的厚度则受路基土的渗透能力的支配。这样，就能保证所设计的路面厚度不会有雨水溢流现象。要使降落的雨水不从路表面流去，能在路面内储存，向路基渗透，则路面本身应具有透水的性能和适应路基土渗透能力的厚度，并且要求在路面厚度内的孔隙内足以储存降雨量减去路基土渗透量以后的水量。可见，透水性路面对涵养地下水具有一定的作用。
1、透水性路面的降噪效果
透水性路面依靠其特有的多孔结构，通过摩擦和空气运动的粘滞阻力，将部分声能转变为热能，从而起到吸声降噪的作用。透水性路面的降噪机理主要包括：
①面层孔隙的吸声作用；②降低气泵噪声；③降低附着噪声。
2、透水性路面减小地表径流和城市防涝
(1)水破坏的机理分析
①降水、降雪。自由水通过裂纹、裂缝和结构的孔隙进入沥青面层的机会增加。
②大量重载车辆的作用。在沥青面层混凝土孔隙中和面层与基层交界面上滞留的自由水，在车辆通过时，都会产生相当大的水压力和抽吸力。交界面上的这种水压力会冲刷基层顶面材料中的细料，经多次车辆的反复作用，累计冲刷下的细料形成灰白浆，同时在车辆驶离时又产生相当大的抽吸力，这两种力的瞬间先后作用，能将滞留在基层顶面的浆水唧出表面。在浆水唧出的过程中，首先是沥青混凝土中较大颗粒上的沥青膜逐渐剥落，因此沥青混凝土面层向下变形，并形成网裂或下陷。压力和抽吸力的反复作用还会使沥青混凝土孔#p#副标题#e#隙中的自由水往复运动，并促使沥青首先从较大颗粒上剥落，逐渐使沥青混凝土强度降低，直至局部松散，所以水破坏多发生在车辆通行较多的行车道上。
(2)导致水破坏的因素
①外因：高速公路降水量大的多雨潮湿地区，较降水量小的半干旱和干旱地区易产生水破坏：交通量大和载重车辆多较交通量小和载重车量少的地段易产生水破坏：行车道较超车道水破坏严重。
②内因：沥青混凝土空隙率大：压实度偏小：沥青混凝土不均匀摊铺温差过大：沥青与碎石料粘结力不足：高速公路修建初期对结构层排水和防水层认识不足而有所忽视。
四、透水性路面施工
透水性路面的大孔隙面层的施工技术配制透水性沥青混合料应用高粘度改性沥青。沥青应具有较小的针入度、较高的软化点和粘度，应有较好的抗裂性，避免沥青面层低温开裂。配制透水性沥青混合料应掺加纤维稳定剂提高混合料的沥青用量，以提高混合料的耐久性能。
混合料配合比设计：
(1)根据实际要求，选择混合料的目标空隙率。 
(2)选择集料种类，其物理力学性能指标应符合防滑面层的相关规定。      
(3)选择沥青的种类，并根据沥青与集料的粘附性，确定是否掺加抗剥落剂。 
(4)对现行规范中的防滑面层集料级配进行调整。根据空隙率与集料中粒径在4.75 mm 以下集料的质量通过率的关系，确定其通过率范围。
(5) 4.75 mm 的通过率对混合料的空隙率和骨架嵌锁结构有很大影响，应严格加以控制。
(6)根据集料比表面积与沥青膜厚的关系，确定最佳沥青膜厚所需要的沥青用。
(7)对混合料空隙率VV 和矿料间隙率VMA 进行检验。若VMA小于17 %或者VV 小于规定范围，则需重新调整。
(8)对透水性沥青混合料进行各项性能试验，包括马歇尔稳定度检验、残留稳定度试验、劈裂试验、老化试验、车辙试验及透水试验。
五、透水性路面基层
目前国内外学者针对透水路面面层做了较多的研究，但对基层和土基的研究相对较少，传统路面要求干基层，因湿基层承载力不够、会出现冻胀、翻浆等现象，而透水路面恰恰相反，它允许雨水渗透下去，路基处于湿润状态，为此如何既能够实现透水，又能够满足承载力及冻胀要求成为透水路面的关键。
(1)土的渗透系数随着土中含砂质量分数的提高而增大，当含砂质量分数大于25 %时，土的渗透系数均满足规范对土壤渗透系数要求。当透水路面地基经采样后，含砂量达到这一数值时可满足渗透要求，不必换土，可以降低工程成本。
(2)饱水状态下，土基承载力随土的含砂质量分数的降低缓慢下降，当土颗粒质量与砂的质量比为2∶112 即含砂质量分数为6215 %时，土基承载力曲线呈明显下降趋势，证明土基中砂质量分数存在临界值，含砂质量分数为临界值时土基仍具有一定承载力，该临界值为透水面土基承载力设计中的最小含砂量。
(3)粗集料适合做透水路面的基层，在寒冷地区饱水时不会发生冻胀，细集料在饱水时发生微小膨胀，适量细集料做垫层或找平层，配合粗集料使用，可以满足透水路面基层抗冻的要求.但当水量过大，达到过饱和时可能对强度和结构有影响，透水性和稳定性是互相矛盾的两个方面这是透水性道路的能取得广泛应用的关键因素。
六、结论
在长寿命道路我们知道它的破坏是自上而下的，一旦破坏可以洗刨掉面层上面层，道路结构没有被破坏，维护方便，前期投资大，产生的经济效益和社会效益好。随着交通量的增长和轴载的增大，永久性沥青路面将成为未来主要的路面结构。同时，透水性路面可以快速的派出路面雨水，不在路面产生一层水膜，提高了抗滑性，减少了雨天的路面水溅与水雾，提高了可视性，使车辆行驶安全性得到改善，可以改善局部水循环减少城市绿岛效应，减低噪音。因而可以利用长寿#p#副标题#e#命道路的结构和透水性路面的透水基层，做到兼顾两者的优点和克服两者缺点的长寿命透水性路面。

参考文献
[1] 石宁，长寿命沥青路面概述[J]，国外公路， 2000
[2] 沙庆林，高等级公路半刚性路面[M]，中国建筑工业出版社，1993