城市路网建设中透水沥青路面相关实施与应用

城市路网建设中透水沥青路面相关实施与应用

邓堃

（河海大学文天学院，安徽马鞍山243000）

摘要：随着我国城市建设的不断发展，城市路面的内涝频繁呈现、噪音污染和城市热岛效应的日益加重越来越多的影响到群众的生活和出行。如何提高城市路面的防汛能力，改善人居环境和居民生活质量等成为全社会关注的问题。透水沥青路面具有良好的排水、防滑降噪、降低路面温度、减少行车事故等功能，许多大型城市的主干道便是采取铺设透水沥青路面，并在实际运用过程当中取得了良好的效果。

关键词：透水沥青路面；应用；排水

1.透水沥青简介

透水沥青起源于欧洲，1960年前联邦德国首次兴建此种路面，美国、西班牙、英国、法国、荷兰、瑞士、比利时等国在20世纪50～70年代开始使用。日本则在20世纪80年代开始发展，1996年11月日本道路协会编辑发表《排水性铺筑技术指针》作为其设计施工的规范蓝本。我国从20世纪90年代末期开始铺筑了一些试验路,2004年国家颁布了《公路沥青路面施工技术规范》明确规定了透水沥青的技术规范。透水沥青路面是一种具有互相连通高空隙率的开级配混合料，目标空隙率控制在18%～22%，粗集料由粒径5～13mm辉绿岩组成，细集料包括天然砂、机制砂、石屑，沥青油采用国外进口的高粘度改性沥青油,通过高粘度改性沥青油加强集料的握裹力，保证目标空隙率的实现，到达快速排水的性能，不会出现集料飞散、路面裂缝、车辙等现象。

2.透水沥青的应用

2.1快速排水

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。造成内涝的客观原因是降雨强度大，范围集中。降雨特别急的地方可能形成积水，降雨强度比较大、时间比较长也有可能形成积水。城市大量的硬质铺装，如沥青路、水泥路面，降雨时水渗透性不好，不容易入渗，且无法快速排出，也容易形成路面的积水。城市内涝也给居民的出行与生活造成了不同程度的影响，如何提高城市的防洪能力成为了解决问题的关键，透水沥青路面则可以很好地解决此项难题。

透水沥青路面能使雨水通过该层内部的连通空隙沿路面横坡迅速排出到两侧的软式透水管而不进入中下面层，不会在道路表面形成水膜和径流，再通过软式透水管利用道路纵向坡度排至排水系统，排水能力比普通沥青路面提高了4～5倍。透水沥青排水性能指标：渗透系数大于0.01cm/s、渗水量大于900mL/15s。透水沥青路面在降低城市洪水、减少城市内涝、暴雨时减轻城市排水设施负担的过程中发挥相当重要的作用，根据权威统计，在使用透水沥青后，城市地区降雨时，地面雨水的总流出量降低率达到93%。

2.2吸声降噪

高分贝、持续时间长的交通噪音会对人的生理及心理产生不良的影响，给人们的工作和生活产生不利因素，有些甚至会导致多种疾病的出现，交通噪音对人们的危害也是城市发展中有待解决的一大难题。交通噪音的来源不仅仅来自汽车发动机，汽车的加速、减速及制动时轮胎与路面的摩擦也产生较大的噪音，交通噪音的大小不光取决于交通状况，与路面类型及路面坡度的关联度也很大。

透水沥青路面的出现便可以解决上述难题，起到降低交通噪音的效果。车辆在行驶的过程当中产生的噪音声波，当声波投射到透水沥青路面表面上时，声波引起路面内部小孔或间隙的空气运动，紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢，由于摩擦和空气运动的粘滞阻力，一部分声能就转变为热能，从而使声波衰减；同时，小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失，也能使声能衰减。根据上述原理，透水沥青路面依靠其特有的吸声降噪机理对城市声环境起剑明显的改善作用。而普通的路面只能将声波重新反射，起不到吸声降噪的作用。由于路面具有连通的空隙，轮胎与路面接触时表面花纹槽中的空气可通过空隙向四周逸出，减小了空气压缩爆破产生的噪音，且使气泵噪音的频率由高频变成低频；透水沥青与一般路面相比，轮胎与路面的接触面减小，有助于附着噪音的降低；透水沥青路面表面宏观构造产生漫反射等综合效应，使得交通噪音得到明显的降低。为了评价透水沥青路面降低噪音的能力，美国、欧洲和日本等国家作了大量的研究，据欧洲的资料显示：与一般的密集配热拌沥青混合料相对比，透水沥青路面能将噪音降低3dB（A）,与一般的混凝土路面相对比，噪音降低多达7dB（A）。我国在许多已完工的透水沥青路面进行数据采集，数据显示与普通沥青路面相比交通噪音能降低5～9dB（A）。

2.3散热降温

城市热岛效是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象，城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1℃甚至更多，夏季时城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6℃以上。城市热岛效应形成的原因有很多，路面的结构形式便是其中之一。一般城市路面的热容量、热导率比郊区自然界的下垫层要大得多，而对太阳光的反射率低、吸收率大，路面保水性差，水份蒸发散耗的热量少，所以城区热潜热大，温度也高。

透水沥青路面因为其内部的高空隙率的构成，使其能够很好的起到降温的功效。相比密集配沥青路面而言，透水沥青的导热系数可减少70%，相当于一个隔热层，使得路表温度受气温的影响减小。透水沥青路面具有发达的宏观构造与高密度的连通空隙率设计，使得固体物质减少的同时吸热量也相应减少，路面的热储存能力降低，同时面层内空隙结构中储存的空气与大气的对流传热加速，尤其是在大风天气下或者是快速行车作用时轮胎的泵吸作用使得面层内的空气不断被压入与吸出。

2.4改善路况

一般路面在雨天时容易生成喷雾、能见度低、眩光、水漂、路面湿滑等情况，这将造成行驶车辆的视线不良及刹车打滑等状况，产生行车安全隐患。每年的交通事故当中有大部分是由于雨后路面湿滑、道路能见度低等而引起的，为了改善这种状况，引进透水沥青路面就显得尤为重要。

透水沥青路面的路表没有残留水，这样就能消除喷雾，改善路面及标志的能见度，并减小在潮湿状态下的前灯眩光现象，有利于交通安全。雨水通过透水沥青路面排到两侧，在路表并无连续的水膜，即使长时间下雨可能使透水沥青路面饱和，但由于车辆与轮胎间水压通过透水沥青的高空隙率结构消除，路面的水漂现象将不会产生。

3.结束语

透水沥青路面是现代发展起来的一种新型路面，具有快速排水、吸声降噪、散热降温、改善路况等优点。随着科学技术不断进步，以及新材料、新机械设备的出现，透水沥青路面技术得到不断进步和发展。透水沥青路面要长期保持排水降噪等其他路面功能，需要进行养护维修。透水沥青投入使用后，随着时间的增长，会出现空隙堵塞，造成透水能力下降，为确保透水路面的功能，可以使用高压水（5～20MPa）冲刷空隙洗净堵塞物，或用空气冲刷空隙使堵塞物去除，也可以使用真空泵将堵塞空隙的杂物吸出。此前欧洲初期主张集料最大粒径8～10mm，后来研究认为选用最大粒径为20mm的集料在同样空隙率条件下有更高的连通空隙率，从而提高排水功能，防止空隙堵塞。我国目前大多数透水沥青路面采用的最大粒径为13mm，今后可增大至16mm，这也将是未来研究重点。

参考文献

[1]李晓娟.OGFC沥青混合料路用性能研究,2008,(05).

[2]吴叶莹.OGFC透水沥青路面的设计和职工,浙江建筑,2006,(10).

作者简介：邓堃，男，安徽舒城人，学生，本科，单位:河海大学文天学院，研究方向:给排水科学与工程