透水路面在市政工程中的应用

1、引言

　　随着我国城镇化进程的逐渐加快，硬化路面范围逐渐扩大，尤其是城镇道路、小区路面几乎全部硬化，而硬化路面最大的缺点就是缺乏透水性和透气性，因此，城市“热岛效应”、“人造沙漠”、城市地下水面成“漏斗形”等现象日益严重，城市遍布死亡性路面。鉴于此，透水路面在市政工程中的应用，不仅可以减轻环境负担，与自然和谐共生，还可有优化环境，构造更舒适的生活环境。

　　2、透水路面的类型

　　透水路面包括透水混凝土（PerviousConcrete）路面和开级配抗滑磨耗层（OpenGradedFrictionCourse，简称OGFC）。

　　2．1透水性混凝土

　　透水性混凝土也称多孔混凝土，它是由特殊级配的集料、水泥、外加剂和水等经特定工艺配制而成的，其内部含有很大比例的贯通性孔隙。其内部形成的蜂窝状结构，有助于提高混凝土的透水性，但同时也对混凝土的强度产生了不良的影响。

　　2.1.1原材料技术要求

　　水泥最好选用硅酸盐水泥，强度等级一般在32.5级以上，需降低有力石灰的溶出，同时兼顾混凝土的耐久性。

　　集料集料的性质对透水性混凝土的性能有着重要影响，因此对集料的直径、级配、颗粒形状以及强度等指标应加以严格控制。集料的粒径不宜过大，最大集料粒径应不大于25mm，且粒径不大于20mm的集料含量应控制在5%以内。在必要时，应可以掺加部分细集料以保证混凝土耐久性，但细集料不宜过多。

　　外加剂透水混凝土中常掺加的外加剂有增强剂、减水剂、着色剂、消石灰、早强剂等。

　　矿物质掺合料在透水混凝土中加入矿物质掺合料，可以提高透水混凝土的强度，改善透水性混凝土的耐久性。

　　2.1.2混合料组成设计

　　透水混凝土的组成设计主要考虑参数选定、原材料用量两部分。

　　主要参数有孔隙率、水灰比和集浆比，而原材料的用量均参照规范进行。混合料设计步骤和普通水泥混凝土设计步骤差别不大。

　　2．2开级配抗滑磨耗层（OGFC）

　　开级配抗滑磨耗层是指用具有连通大空隙的沥青混合料铺筑，能迅速从内部排走路表雨水，具有防滑、抗车辙及降低噪声的路面。它属于骨架空隙结构型沥青混合料，孔隙率比铺铺沥青碎石要高，一般在20%左右。

　　2.2.1技术性质

　　OGFC混合料由于内部空隙大且连通，从而在降水等条件下具有良好的排水功能，用于市政工程不仅能解决城市因降水泄洪不佳引起的各种问题，同时还能缓解“城市热岛”等居住环境问题。

　　排水性能在透水路面上，由于雨水能及时排走，因而消除了水滑现象，也可以大大减少行驶车轮引起的水雾及溅水，使雨天行车的可见度提高，避免雨天夜间行车灯光造成的眩光。用于市政工程能提高城市的安全性，减少交通事故，提高居民的人身财产安全。

　　降噪功能开级配抗滑磨耗层的降噪性能主要是由于大空隙的作用。多孔的路面可使气流顺利消散，所以降低了轮胎在路面滚动产生的气压噪声和滑黏噪声。

　　高温稳定性开级配抗滑磨耗层的高温稳定性比一般的沥青混凝土要高。由于它是骨架空隙结构型沥青混合料，粗骨料之间相互接触增大了摩擦角因而高温稳定性较好，但混合料中空隙较大导致沥青间的黏聚力较低，耐久性较普通混合料差。

　　2.2.2设计方法

　　原材料要求为使沥青混合料的空隙率达20%左右，集料采用间断型级配。我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）规定了开级配排水式磨耗层混合料级配范围，如表1所示。

　　目前OGFC混合料使用的均为各种类型的高黏沥青或改性沥青，目的是使拌和的混合料表面沥青膜有一定的厚度，颗料间的粘结力较高，不易剥落，具有一定的变形能力。

　　设计方法透水性沥青混合料设计过程主要围绕如何获得预定的目标孔隙率并保证其具有一定的强度、高温稳定性、耐久性等进行级配选择和最佳沥青用量。我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）给出OGFC混合料的技术要求。

　　3、透水路面的优点

　　（1）透水性路面能够使雨水迅速渗入地表，还原成地下水，有利于保持土壤湿度，是解决城市地下水面“漏斗形”的根本举措。

　　（2）透水路面具有较大的孔隙率，可以使地下水系与大气相通，维护城市生态平衡，同时也是缓解城市热岛效应的有效方法。

　　（3）透水性路面凭借其多孔的结构，可以吸收汽车行驶产生的噪声，有利于为市民营造良好的安静舒适的生活居住环境。

　　（4）透水性路面能够消除雨天行车产生的“漂滑”、“飞溅”现象，同时也能避免雨天夜间行车的眩光现在，提高雨天行车安全性。缓解市民雨天出行由于车俩行驶带来的不便。

　　4、透水路面的缺陷

　　虽然透水路面有诸多优点，但由于其自身组成结构因素的影响，必然也存在一定的缺陷。

　　（1）透水路面与普通路面相比，抗压强度和抗折强度较低，修筑路面不能行驶重型交通车辆，鉴于城市内交通不允许重型交通车辆通过，若将透水路面用于市政工程建设中，可避免此缺陷带来的不良影响。

　　（2）透水路面对路基要求较高，其基础的高度必须达到蓄水和渗水的要求。

　　（3）透水路面的运行成本较高且清扫非常困难，若长期得不到清理，透水路面的诸多作用甚至会完全失效。

　　5、总结

　　基于以上分析，目前透水性路面尚不适宜用于高速公路等具有较大交通量的公路大规模修建，而又由于市政道路无重型交通车辆、清理容易等特点和当前城市中诸如“热岛效应”、“漏斗现象”等涉及人们居住环境的问题，透水路面适合在市政工程中推广应用。