透水沥青路面堵塞行为及改善措施探析
发表时间：2019-09-08T18:15:20.017Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：赵浩然杨姚周闪[导读] 摘要：科技的进步，促进公路工程建设事业得到快速发展。湖北长江路桥股份有限公司湖北省 430200摘要：科技的进步，促进公路工程建设事业得到快速发展。透水沥青路面作为一种新型的生态环保路面，不仅具备一定的强度和刚度，其高透水性可以使雨水短时间内渗入地下，减少地表径流。另外，透水沥青路面还具备吸声降噪、透气、保温等能力，目前在高速公路建设中已广泛采用。在城市道路中，其被广泛应用于非机动车道和人行道中，在海绵城市的建设中发挥着重要的作用。本文就透水沥青
路面堵塞行为及改善措施展开探讨。关键词：透水沥青路面；堵塞行为；改善措施引言透水沥青路面被广泛应用，主要依赖于其良好的透气透水性能，但当透水沥青路面发生堵塞，其排水能力将大幅度下降。不同得下垫面的道路，其沉积物的特征相差甚远，在大气降雨下，水流携带着泥沙等大量路表沉积物，进入透水沥青路面不同结构的空隙中造成堵塞，减弱其排水功能。 1背景及意义现在城市地表越来越多地被沥青和混凝土等“硬化”材料覆盖，如行车道、人行道、公园、小区道路、停车场和公共广场等，不可否认，硬化路面的应用带给人们诸多方便，提高了生活和出行效率，但是也产生了许多负面影响：（1）路面透水性差，地下水补给被阻断，降雨时路面只能依靠汇水系统和排水管道排除地表积水，导致暴雨时易发生水灾；（2）路面透气性差，使许多地下生存的动植物得不到充足养分。（3）改变了城市水蒸发循环系统，造成城市内涝和“热岛效应”，增加了降温所需的能源消耗。（4）雨天会引起地表积水，车辆行驶在路面上会产生滑移和雨水飞溅等现象；冬季雨后滞留的表面积水易结冰，增加了交通隐患。（5）水泥路面的应用还使得城市噪声污染日趋严重。为解决上述问题，有人提出采用大孔隙透水沥青路面，也有人提出采用热反射涂层技术来降低路面温度以缓解城市“热岛效应”，但这些都是基于沥青或水泥作为路面铺装材料。沥青材料的温度敏感性和黏附性决定其高温抗变形能力和水稳定性（尤其是对于大孔隙透水混合料而言）始终难以发生根本性改变。因此，开发新型透水路面成为一个亟待解决的课题。 2透水沥青路面的优点（1）减少水雾和眩光。因为路面没有残留水，几乎可以消除水雾。雨天在路面上开车，驾驶人员的安全性大大提高。另一个好处是减少在潮湿状态下前灯的眩光。很显然，这有利于改善能见度，减少驾驶疲劳。（2）降低噪声。铺筑透水沥青路面也许是一种代替防音墙、缓减交通噪声的合理方案。欧洲等国进行了大量评价透水沥青路面降低噪声能力的研究。与密级配热拌沥青混合料路面相比，透水沥青路面能降低噪声3dB；与水泥混凝土路面相比，降低7dB。当噪声改变3dB时,相当于交通量减少了一半。（3）防水漂。由于雨水透过透水沥青路面层，在路表无连续的水膜，故透水沥青路面可防水漂。即使长时间下雨，透水沥青路面的多孔结构也使得车辆与轮胎间不会产生水压，这样车辆仍然不会发生水漂。（4）提高路面标志的可见度。由于表面不积水，雨天行车不会出现水雾和眩光，透水沥青路面表面层的标志线可见度高，这有利于行车安全。（5）提高潮湿路面的抗滑性。宾夕法尼亚洲运输部在4条道路上进行抗滑性和速度梯度的测试，对透水沥青路面和密级配热拌沥青混合料路面的性能作了对比研究。结果表明:透水沥青路面具有较高的抗滑能力和较低的速度梯度，雨天交通事故明显减少。 3堵塞模式 3.1表面饼状堵塞堵塞物粒径普遍大于透水沥青路面内部连通空隙时，堵塞物便会截留在路表面，产生过滤效果，降雨的初始阶段，表面覆盖着颗粒物，形成薄而不连续的泥沙层，随着降雨过程的持续进行，泥沙在路表面积蓄，上表面被完全覆盖，形成类似于饼状的不透水层，即滤饼。滤饼的透水性较差，雨水渗入量偏少，且随着降雨时间的增长，滤饼结构更加坚固，降雨透过滤饼的阻力不断增加，直至水流稳定。研究表明，此种堵塞模式是透水路面最容易形成的一类堵塞，也是导致渗透速率降低最快的一种堵塞模式。
3.2综合型堵塞即具有表面饼状堵塞和内部充填堵塞两种表现形式，降雨初期，细小的颗粒进入路面内部，并不断地积累，连通的孔隙逐渐被充填，直至内部被完全堵塞，此时颗粒的位置不断上移，透水性不断降低，最终在道路表面形成饼状的沉积层。
3.3内部空隙堵塞内部空隙堵塞主要是指堵塞的砂颗粒能够透过透水沥青路面内部空隙内部，小部分的细砂留在路面内部，而大部分随着降雨流出的堵塞现象。内部空隙堵塞的主要过程为:降雨初期，堵塞物散落在路表面，由于堵塞物粒径与路面空隙直径相差较大，绝大部分颗粒随着水流流出路面，只有少部分的颗粒残留在开口空隙或者较小的连通空隙中，随着降雨时间的增长，路面内部的细颗粒累积量也逐渐增多，但较大的主干通道依然没有被堵塞，故水流依然保持较快的速度通过。内部堵塞的主要特征是，路面表面累积的堵塞物较少，内部有大量的堵塞砂颗粒滞留。堵塞过程包括过滤作用、沉淀作用和惯性作用。沉淀作用是指径流在向下迁移的过程中，部分颗粒由于自重作用沉淀在空隙的通道中，导致空隙减小，渗透能力下降。惯性作用是指当泥沙颗粒随着水流运动遇到阻碍时，颗粒保持原有的运动状态，与空隙壁发生碰撞，滞留在空隙中。 4透水性改善措施（1）合理的配合比设计。透水沥青路面的透水能力以及耐久性与沥青混凝土的孔隙率密切相关，混合料的孔隙率过小，则透水能力较差，而孔隙率过大，由于其内部孔隙空间较大，孔隙的规格也较大，极易造成颗粒在孔隙内部滞留，堵塞孔隙，对于混合料配合比的设计不能一概而论，应对当地路面沉积物进行试验，确定沉积物的颗粒组成，进而确定混合料的配合比。（2）养护。重建设轻养护使得大批道路在运营几年后就面临大修甚至报废的问题，而对于透水沥青路面，如果仅仅从设计、施工的角度去控制其透水性能是远远不够的，还应对其进行维护和必要的恢复。目前常用的养护恢复措施有真空清扫车和高压冲洗路面，这两种措施在实施后可以在一定程度上起到恢复路面透水性的作用。就目前而言，尚未有可以完全恢复透水性甚至恢复80%以上的措施，因而，还应进一步对恢复措施进行研究。结语