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關(guān)鍵詞:瀝青路面;病害;原因;防治措施
隨著西部大開發(fā)的進(jìn)一步深入, 我省公路運(yùn)輸交通量快速增長(zhǎng)、超載超限車輛增多, 這就對(duì)公路的使用狀況提出了更高的要求。但現(xiàn)狀是常常習(xí)慣于用傳統(tǒng)處治方法進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù), 修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、修復(fù)質(zhì)量不高, 路面病害從發(fā)生到修復(fù)完成間隔時(shí)間太長(zhǎng), 缺乏及時(shí)修補(bǔ)和快速修補(bǔ)路面病害的方法和工藝, 同時(shí)采用新技術(shù)、新工藝、新材料在防治路面病害方面嚴(yán)重不足。因此急需對(duì)路面病害與防治進(jìn)行研究, 采取有效措施, 科學(xué)防治路面病害, 提升公路服務(wù)質(zhì)量, 構(gòu)建暢通、快捷、安全、舒適的公路交通條件。
1 瀝青路面病害出現(xiàn)的原因
1.1 瀝青質(zhì)量問題
由于近幾年交通作為國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施重點(diǎn)投資,全國(guó)各地二級(jí)路、一級(jí)路、高速公路、城市道路,開工項(xiàng)目很多而建設(shè)資金又有限,因此,在道路結(jié)構(gòu)層的厚度設(shè)計(jì)、材料的采用本著經(jīng)濟(jì)適應(yīng)的原則,而對(duì)交通量的變化,使用年限并沒有重點(diǎn)研究,象高等級(jí)瀝青路面,許多省市采用的是上面層使用進(jìn)口瀝青,而中面層、底面層則采用國(guó)產(chǎn)瀝青,就國(guó)產(chǎn)瀝青而言能達(dá)到規(guī)范要求的廠家并不多,而且數(shù)量十分有限,不可能滿足國(guó)內(nèi)建設(shè)規(guī)模的需要。作為建設(shè)單位,設(shè)計(jì)單位十分清楚這一情況,但從節(jié)省資金的角度來看只能勉強(qiáng)采取這一方法。
1.2 設(shè)計(jì)規(guī)范存在一定的問題
目前,柔性路面國(guó)家設(shè)計(jì)規(guī)范仍然采用彎沉值控制,并以黃河JN- 150 為標(biāo)準(zhǔn)荷載,作為設(shè)計(jì)參數(shù),使用年限采用累計(jì)折合成標(biāo)準(zhǔn)荷載次數(shù)作為控制指標(biāo),而對(duì)重型車,特別是超重型車輛對(duì)路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響卻沒有過多過細(xì)的理論保證,規(guī)范中的折算系數(shù)并沒有考慮路面承載極限能力,雖然現(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多路面方面的專家也在探討這一問題,但國(guó)家規(guī)范并沒有修改,設(shè)計(jì)時(shí)仍然要使用目前頒布的規(guī)范。
1.3 透層油、粘層油對(duì)路面的影響
為了使瀝青路面與路面基層以及瀝青砼本身層與層之間具有良好的結(jié)合性,灑一定數(shù)量的透層油和粘層油是十分必要的,然而,在施工當(dāng)中透層油一般按1.2kg/m2,由于目前高等級(jí)道路大部分采用二灰碎石或水泥穩(wěn)定級(jí)配碎石,滲透性能均比較差,加上局部擠壓平整度稍差,經(jīng)常有透層油窩積現(xiàn)象。
1.4 氣候的影響
近年來,由于溫室效應(yīng)影響全球,在我國(guó)也不例外氣溫普遍提高氣候反常,北方氣候發(fā)生顯著變化,冬季氣候變暖夏天持續(xù)高溫時(shí)間增長(zhǎng),這種氣候條件是否持續(xù)下去有待時(shí)間的檢驗(yàn),由于氣溫的提高,而導(dǎo)致華北地區(qū)瀝青軟化點(diǎn)的不適宜是否應(yīng)降低標(biāo)號(hào),值得考慮。
1.5 瀝青砼配合比設(shè)計(jì)存在的問題
瀝青砼配合比設(shè)計(jì)按規(guī)范要求應(yīng)經(jīng)過四個(gè)階段,即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段,生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段和試拌試鋪階段,各階段要達(dá)到的目的都有明確的要求。在施工時(shí),有的單位壓縮兩至三個(gè)階段,有的干脆憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工,因此,從理論和實(shí)踐來講存在較大的偏差,從而導(dǎo)致瀝青砼內(nèi)在質(zhì)量存在先天不足,另一方面由于目前國(guó)家現(xiàn)狀所致,高速公路工期較短加上標(biāo)價(jià)偏低,碎石料場(chǎng)不規(guī)范,大多地材都由個(gè)體企業(yè)承擔(dān),料場(chǎng)分散,設(shè)備落后,材料的均質(zhì)性,穩(wěn)定性均有較大的差別,雖然大部分單位在開工前都取樣做了篩分分析符合要求,在施工過程中也檢測(cè)并予調(diào)整配合比,但由于變化大,差異性大不可能做到十分準(zhǔn)確,油石比級(jí)配都在變化,這是導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些常見病害的原因之一。
1.6 瀝青砼的攤鋪
瀝青砼的攤鋪目前國(guó)內(nèi)問題比較大,總的來說走兩個(gè)極端,一方面高速公路攤鋪要求全斷面攤鋪設(shè)備如ABG或費(fèi)格勒2000 型,另一方面?zhèn)€別地市交通部門用的還是過去20 世紀(jì)60- 70 年代的攤鋪設(shè)備,面過窄,沒有自動(dòng)找平系統(tǒng),完全憑經(jīng)驗(yàn)憑操作人員的感覺進(jìn)行施工,事實(shí)上高速公路有些監(jiān)理工程師對(duì)雙向四車道的高速公路要求全斷面攤鋪,只考慮到了橫坡容易掌握和消除了縱向接縫,所帶來的弊端卻是顯而易見的,首先,由于攤鋪斷面寬,瀝青混合料從中間通過鉸輪輸送到兩側(cè)由于距離大必然產(chǎn)生離析,這種離析改變了瀝青砼生產(chǎn)配合比,其次由于燙平板從機(jī)心向兩側(cè)懸臂較長(zhǎng),隨著攤鋪次數(shù)的增加產(chǎn)生變形,對(duì)路面橫坡的控制也有較大影響。
2 路面病害的防治措施
瀝青路面常見病害的防治應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工和路面維護(hù)三個(gè)方面著手,只解決一個(gè)方面的問題是不夠的。
2.1設(shè)計(jì)規(guī)范的修改
從目前的設(shè)計(jì)規(guī)范來看,在車輛荷載等級(jí)換算方面可能有較大的偏差,特別是應(yīng)考慮特大車輛荷載對(duì)路基路面所產(chǎn)生的影響,其換算關(guān)系不是簡(jiǎn)單的倍數(shù)關(guān)系,在這方面要應(yīng)引進(jìn)部分省市科研機(jī)構(gòu)的科研成果或引進(jìn)國(guó)外科研機(jī)構(gòu)提供的一些參數(shù)進(jìn)行修定。高等級(jí)公路在選材方面應(yīng)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求,路面結(jié)構(gòu)層承載能力應(yīng)適應(yīng)當(dāng)前和在設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通發(fā)展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面標(biāo)準(zhǔn),在這方面應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的比較,有的高速公路通車不到一年,大面積返工,出現(xiàn)這種情況的原因,一方面是為了省錢用國(guó)產(chǎn)瀝青替代進(jìn)口瀝青,另一方面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)偏薄,路面基層底基層滿足不了行車荷載的作用,因此,在這方面應(yīng)計(jì)算一下是一次到位好, 還是為了節(jié)省點(diǎn)錢多修幾公里路好,從綜合效益來看,由于節(jié)省資金造成的路面破遠(yuǎn)比多修幾公里路所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益大得多。此外,在設(shè)計(jì)方面也應(yīng)作一些大膽的探討,如減薄瀝青面層,增厚基層或底基層。這種設(shè)計(jì)形式有幾個(gè)方面的好處: 一是優(yōu)質(zhì)瀝青用量減少,緩解了國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)瀝青供不應(yīng)求的矛盾;二是由于基層采用的水泥砼或?yàn)r青穩(wěn)定碎石是水穩(wěn)材料不怕雨水浸入,因此,即使在雨天不致于下雨路面過多積水影響行車;三是消除了瀝青泛油,車轍等一系列病害;四是由于開級(jí)配中瀝青砼具有良好的抗滑性
2.2 施工質(zhì)量控制
優(yōu)秀的設(shè)計(jì),合理的工期是修筑高質(zhì)量的基礎(chǔ),而科學(xué)施工則是高質(zhì)量的保證。材料的選配,特別是集料場(chǎng)應(yīng)固定,選擇1-2 家能保證施工進(jìn)度的廠家供料,使材料級(jí)配始終處于受控狀態(tài),不能偏離級(jí)配中線太遠(yuǎn)。瀝青的選用十分關(guān)鍵,要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青,特別是瀝青針入度,延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān),在北方施工由于近些年的氣候偏暖,因此,瀝青標(biāo)號(hào)宜選擇在規(guī)定范圍內(nèi)低標(biāo)號(hào)瀝青,此外,透層油,粘層油瀝青應(yīng)采用與瀝青砼用同一種瀝青,特別是油石比的選擇應(yīng)考慮粘層油透層油返油時(shí)對(duì)其影響。在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上要特別重視。從施工機(jī)具來講,拌合能力,攤鋪機(jī)碾壓機(jī)具必須配套,攤鋪機(jī)應(yīng)選擇兩臺(tái)前后錯(cuò)開同時(shí)施工,而少采用全斷面攤鋪機(jī),注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。瀝青砼施工期間, 交通管制必須有專人負(fù)責(zé)禁止非施工車輛上路,防止上路機(jī)械漏油保持路面干凈整潔。
3結(jié)束語(yǔ)
瀝青路面正在逐步普及,發(fā)展速度很快,但其早期破壞成為了制約其社會(huì)經(jīng)濟(jì)效能發(fā)揮的瓶頸。道路瀝青路面早期的破壞與設(shè)計(jì)、施工、管理養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)密切相關(guān),為最大限度地減少早期破壞的產(chǎn)生,要全面研究、認(rèn)識(shí)其病害原因,采取有效的應(yīng)對(duì)預(yù)防措施,需要政府建設(shè)部門、設(shè)計(jì)單位、施工單位和養(yǎng)護(hù)管理單位通過完善的建設(shè)制度和流程來齊抓共管。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】高速公路;瀝青路面;病害;成因;維護(hù)
高速公路瀝青路面的維護(hù)是一項(xiàng)很重要的工作,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況。路面養(yǎng)護(hù)是高速公路養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵,而預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是改善瀝青路面病害的一種有效方法,通過加強(qiáng)道路前期的預(yù)防和檢查,并采取相應(yīng)的技術(shù)措施維護(hù)瀝青路面,使其不留隱患,以恢復(fù)高速公路瀝青路面的服務(wù)功能,避免給道路維護(hù)造成不必要的麻煩,以延長(zhǎng)高速公路瀝青路面的壽命。
1 高速公路瀝青路面病害的成因與表現(xiàn)
1.1 車轍與龜裂
在行車過程中,行車荷載與路面直接接觸時(shí),由于基層的強(qiáng)度高,板體性強(qiáng),變形能力差,瀝青混凝土承受的荷載會(huì)傳遞到基層。瀝青混凝土在承受基層反作用力的情況下,內(nèi)部的原有結(jié)構(gòu)層就會(huì)遭到破壞,失去應(yīng)有的變形能力和強(qiáng)度,形成車轍。車轍形成原因主要是受氣候因素變化的影響,還有超載超限車輛大幅增加,使瀝青路面基層的整體性變差,局部出現(xiàn)松散的狀況。
龜裂是由于路面基層濕軟、穩(wěn)定性下降、整體強(qiáng)度不足、路面層老化、路面材料未拌合均勻或配合不當(dāng)而造成的,也可能是瀝青路面出現(xiàn)縱向裂縫或橫向裂縫時(shí),未能及時(shí)對(duì)裂縫進(jìn)行封填,導(dǎo)致水滲入下層而形成龜裂。
1.2 縱向裂縫與橫向裂縫
縱向裂縫是與道路中線平行的裂縫,有時(shí)還伴有少量的支縫。在半填半挖路面的加寬處,由于路基壓實(shí)不好,路基常出現(xiàn)沉降的情況而形成縱向裂縫。特別是沿行車輛因荷載作用而產(chǎn)生縱向的裂縫,其原因主要是水滲透破壞、路基施工不當(dāng)、地基本身的原因等。橫向裂縫是與道路中線垂直的裂縫,有時(shí)也會(huì)伴有少量的支縫。橫向裂縫是由于半剛性基層收縮或低溫收縮裂縫而產(chǎn)生的,起初出現(xiàn)于路面兩側(cè),隨著裂縫逐漸發(fā)展并貫通全路。
1.3 沉陷與松散
沉陷是由于路面受到損壞、路基沉降而導(dǎo)致局部凹陷,或者是由于開挖、回填過程中壓實(shí)不足所造成的。松散是由于混合料中的瀝青偏少,且集料與瀝青間的粘結(jié)性較差,導(dǎo)致路面材料脫開并散失,瀝青老化變硬而造成的。隨著松散進(jìn)一步發(fā)展就會(huì)形成坑槽,在車輛荷載作用下,使基層與面層脫離,導(dǎo)致基層結(jié)構(gòu)破壞。
2 高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)方式
2.1 日常養(yǎng)護(hù)
瀝青路面出現(xiàn)較為輕微病害時(shí),可以采取日常養(yǎng)護(hù)的方法來改善路面的狀況。當(dāng)路面裂縫在5cm以內(nèi),但未出現(xiàn)啃邊、錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象,可采取灌熱的辦法來改變?yōu)r青的性質(zhì),并對(duì)其作防水處理。先對(duì)瀝青路面出現(xiàn)裂縫的部分進(jìn)行拓寬與初步清理,再以吹風(fēng)清理設(shè)備來清除裂縫中的雜物、灰塵、顆粒,保持裂縫的干燥和清潔,以滿足裂縫的修補(bǔ)要求。對(duì)于瀝青路面的坑槽、小面積沉陷、網(wǎng)裂等,已波及到基層或中下面層的局部病害,可以采用切割機(jī)械和破碎機(jī)械將修補(bǔ)范圍切割出來,并由人工挖除病害,清除干凈路面損壞的部分后,在坑內(nèi)涂刷乳化的瀝青,并鋪平坑槽。
2.2 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是以專業(yè)技術(shù)對(duì)養(yǎng)護(hù)對(duì)象在最佳時(shí)間進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作業(yè),它需要應(yīng)用機(jī)械工具與材料,以保證高速公路的運(yùn)行。為了保護(hù)路面不受化學(xué)產(chǎn)品、雨水的侵蝕,使其延長(zhǎng)使用壽命,可以通過考察現(xiàn)場(chǎng)路面的情況以及模擬現(xiàn)場(chǎng)施工試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,針對(duì)道路運(yùn)行時(shí)間,采用噴涂瀝青的方式對(duì)路面預(yù)養(yǎng)護(hù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以確定瀝青封面的施工材料。
2.3 專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)
專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)是根據(jù)養(yǎng)護(hù)對(duì)象的病害方式或損壞程度,對(duì)養(yǎng)護(hù)對(duì)象進(jìn)行具體的、專業(yè)的養(yǎng)護(hù)。專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工作需要選擇養(yǎng)護(hù)技術(shù)和最佳作業(yè)時(shí)間來進(jìn)行,具有較強(qiáng)的針對(duì)性。
3 高速公路瀝青路面病害的維護(hù)措施
3.1 準(zhǔn)確把握高速公路的養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)
高速公路瀝青路面的維護(hù)應(yīng)把握好時(shí)機(jī),根據(jù)不同得養(yǎng)護(hù)方式,采用不同的養(yǎng)護(hù)方法。前期投入使用時(shí),出現(xiàn)微小裂縫、小坑槽或大面積裂縫,應(yīng)針對(duì)路面的具體情況,有針對(duì)性的進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以消除路面安全隱患。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和要求,分析路面各項(xiàng)指數(shù),路面狀況指數(shù)應(yīng)在80以上,路面強(qiáng)度指數(shù)應(yīng)大于或等于0.8,路面橫向力系數(shù)大于或等于45度。
高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)是周期性的工作,工作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,定期檢查和養(yǎng)護(hù)路面。通過采集路面數(shù)據(jù),并綜合進(jìn)行分析,提高高速公路的養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。必要時(shí),應(yīng)抽樣檢查路面狀況,以保證高速公路路面的服務(wù)質(zhì)量。
3.2 建立高速公路瀝青路面管理系統(tǒng)
在高速公路正常運(yùn)行的過程中,高效、科學(xué)的檢測(cè)手段是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)高速公路路面的前提條件。通過采用現(xiàn)代化的信息技術(shù)定期對(duì)路況進(jìn)行檢測(cè)和系統(tǒng)管理,并建立監(jiān)測(cè)制度,全面的檢測(cè)高速公路路面的運(yùn)行狀況,以便為高速公路路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供指導(dǎo)。對(duì)于高速公路瀝青路面的管理,可以采用現(xiàn)代化科技手段來分析檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)的數(shù)據(jù),針對(duì)數(shù)據(jù)提出有效的解決措施。具體實(shí)施時(shí),應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控高速公路各段得路面,針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)路面病害,也可通過管理系統(tǒng)來選擇相應(yīng)的方案,以提高高速公路養(yǎng)護(hù)的效率和養(yǎng)護(hù)的科學(xué)性[5]。
從瀝青的運(yùn)輸、制作、攤鋪到養(yǎng)護(hù),每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)進(jìn)行科學(xué)化管理與操作。運(yùn)輸瀝青時(shí),應(yīng)合理計(jì)算運(yùn)力和運(yùn)距,以保證運(yùn)輸車輛清潔,裝料前底部和車廂側(cè)板涂一層油水混合物,卸料后注意清理,避免結(jié)塊,運(yùn)輸過程中,保持勻速且覆蓋雙層篷布,注意防水、保溫,避免污染。制作瀝青時(shí),按照公路現(xiàn)場(chǎng)加工生產(chǎn)流程,注意合理控制改性瀝青的溫度和配比精準(zhǔn)度。攤鋪瀝青時(shí),注意清掃路面,保證路面清的潔度,按照相關(guān)的規(guī)范要求撒布黏油,對(duì)于局部多撒或少撒的部位應(yīng)人工處理,并注意控制攤鋪機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性與料斗狀況,以保證攤鋪均勻。碾壓瀝青路面時(shí),碾壓機(jī)作業(yè)應(yīng)保持連續(xù)均衡,并對(duì)碾壓機(jī)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè),以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,讓工作人員立即處理。
3.3 加強(qiáng)高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)人員的業(yè)務(wù)培養(yǎng)
在高速公路養(yǎng)護(hù)的過程中,養(yǎng)護(hù)人員相當(dāng)于保健醫(yī)生,養(yǎng)護(hù)人員必須具有相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)技能,才能運(yùn)用養(yǎng)護(hù)技術(shù)來更好的維護(hù)公路路面。相關(guān)的管理部門可以通過加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)人員的專業(yè)養(yǎng)護(hù)知識(shí)和養(yǎng)護(hù)技能培訓(xùn),不斷提高養(yǎng)護(hù)人員的養(yǎng)護(hù)水平。也可以制定相應(yīng)的用人標(biāo)準(zhǔn)和培訓(xùn)考核制度,使養(yǎng)護(hù)人員都能夠持證上崗。另外,由于養(yǎng)護(hù)工作比較艱苦,相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)注重培養(yǎng)養(yǎng)護(hù)人員的工作熱情,提高養(yǎng)護(hù)人員的職業(yè)素養(yǎng)和工作責(zé)任心,保證高速公路的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量,使高速公路平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)。
4 高速公路瀝青路面病害維護(hù)的注意事項(xiàng)
在瀝青路面施工時(shí),由于修補(bǔ)舊路面會(huì)鋪玻纖維網(wǎng)、噴涂乳化瀝青,且鋪筑瀝青路面的時(shí)間較長(zhǎng),因此,在施工時(shí),應(yīng)做好組織工作。施工段落的交通組織及劃分,應(yīng)按照交通部公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)的相關(guān)規(guī)范來設(shè)置施工的導(dǎo)向標(biāo)志、限速標(biāo)志、警告標(biāo)志和安全防護(hù)措施。施工單位應(yīng)落實(shí)機(jī)械組織及人員,按照正規(guī)招標(biāo)程序來選擇施工單位,準(zhǔn)備足夠的機(jī)具、人力、原材料,在保證施工質(zhì)量的同時(shí),盡可能縮短施工的時(shí)間。建設(shè)單位要組織路政人員,做好施工現(xiàn)場(chǎng)交通疏導(dǎo)和交通組織,委派能力較強(qiáng)的監(jiān)理單位進(jìn)行監(jiān)理[6]。
對(duì)于銑刨出的廢料,可以選擇公路的用地范圍之外堆放。施工時(shí),合理的安排時(shí)間,如春、秋季節(jié),盡量避開交通量大和雨季的黃金季節(jié)。高速公路瀝青路面的維護(hù)工作非常重要,相關(guān)的公路管理部門應(yīng)引起高度重視,根據(jù)路面破損成都進(jìn)行治理,以路面為中心全面養(yǎng)護(hù)瀝青路面。
綜上所述,在高速公路中,瀝青路面或多或少都存在損壞的情況,隨著道路交通承載量在不斷加大,交通運(yùn)輸壓力也隨之加大,高速公路瀝青路面的維護(hù)已成為道路維護(hù)的重要工作。通過采取相應(yīng)的措施,加強(qiáng)道路前期預(yù)防和檢查,并改進(jìn)養(yǎng)護(hù)技術(shù),為維護(hù)工作提供技術(shù)支持,盡快恢復(fù)瀝青路面的服務(wù)功能,以延長(zhǎng)高速公路瀝青路面的壽命。
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關(guān)鍵詞:水泥混凝土路面 病害 機(jī)理 加固
水泥混凝土路面在我國(guó)已有多年的使用歷史,近年來,我國(guó)現(xiàn)有的水泥混凝土路面有相當(dāng)一部分已接近或超過設(shè)計(jì)年限,隨著交通量的增加,尤其是汽車軸載日益重型化,在連續(xù)荷載作用下,出現(xiàn)路面損壞,使用品質(zhì)下降等情況,水泥混凝土路面最嚴(yán)重的病害路面板的斷板直至破碎。
一、水泥砼面板的病害形成機(jī)理
1、水泥砼面板唧泥、脫空形成主要原因
唧泥和脫空病害的產(chǎn)生有其內(nèi)在因素和外界因素:內(nèi)在因素是基層本身的質(zhì)量、組成以及砼面板接縫狀況;外界因素則是汽車荷載和氣候變化。我國(guó)路面基(墊)層材料一般都選用穩(wěn)定類集料,其模量遠(yuǎn)小于砼面層的模量。水泥砼路面在重車荷載的反復(fù)作用下,板下基(墊)層將產(chǎn)生累積塑性變形,使砼板的局部范圍不再與基層保持連續(xù)接觸,于是水泥砼路面板底與基(墊)層之間將出現(xiàn)微小的空隙,即出現(xiàn)了板下局部脫空,或稱為原始脫空區(qū)。同時(shí)溫度、濕度的變化,以及板內(nèi)溫度的非線形分布,引起板向上或向下的翹曲,加速了板與基礎(chǔ)之間的分離,形成板底脫空。脫空的出現(xiàn)又為水的浸入創(chuàng)造了條件,當(dāng)路面接縫或裂縫養(yǎng)護(hù)不及時(shí),雨水從破損處侵入基層,滲入的水將在板下形成積水(自由水)。積水與基層材料中的細(xì)料形成泥漿,并沿面板接縫縫隙處噴濺出來,形成唧泥。唧泥的出現(xiàn)進(jìn)一步加劇了板底的脫空。這樣周而復(fù)始,惡性循環(huán),最終導(dǎo)致路面的損壞。
2、面板脫空判斷方法
1)判斷方式
脫空板可采用人工觀察法、彎沉測(cè)定法等方法來確定。人工觀察法是通過肉眼觀察接縫、裂縫、唧泥等情況初步判定脫空。當(dāng)重車行過,能感到混凝土板有豎直位移時(shí),或下雨之后,有明顯唧泥現(xiàn)象的板塊,認(rèn)為是脫空。這種方法的缺點(diǎn)是主觀性強(qiáng),即便是有經(jīng)驗(yàn)的工程師也不能避免錯(cuò)判、漏判。彎沉測(cè)定法是測(cè)試板角彎沉,如果超過某一限值,即認(rèn)為存在脫空。我國(guó)交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.1-2001)(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》)中也明確規(guī)定水泥混凝土面板脫空位置的確定可采用彎沉測(cè)定法。
2)檢測(cè)方法
主要采用彎沉指標(biāo)來確定脫空板。首先選取水泥混凝土面板荷載最不利作用位置作為檢測(cè)點(diǎn),宜選取橫縫及縱縫附近的點(diǎn)。采用兩臺(tái)5.4m長(zhǎng)桿彎沉儀及BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載(后軸軸載為10t)測(cè)定車。檢測(cè)點(diǎn)分主點(diǎn)、副點(diǎn)。主點(diǎn)位于板橫縫前10cm,加卸載。副點(diǎn)在橫縫后10cm,無荷載(正常行車方向?yàn)榍埃?。將一沉儀置于主點(diǎn),即測(cè)定車的輪隙中間;另一沉儀置于副點(diǎn)處。分別測(cè)定主、副點(diǎn)彎沉(按前進(jìn)方向右輪測(cè)試)。右輪處于縱縫30cm左右。在《美國(guó)路面修復(fù)手冊(cè)》中規(guī)定,凡彎沉值超過0.635mm的,應(yīng)確定為板塊脫空。根據(jù)我國(guó)公路修建狀況和檢測(cè)儀器的實(shí)際情況,有關(guān)專家推薦凡彎沉值超過0.2mm的,應(yīng)確定為面板脫空(詳見規(guī)范)。在本實(shí)驗(yàn)路段,采用雙指標(biāo)控制,即主點(diǎn)彎沉大于0.2mm或差異彎沉(主點(diǎn)-副點(diǎn))大于0.06mm的,均認(rèn)為板底可能出現(xiàn)脫空現(xiàn)象。
二、灌漿處治原理
在現(xiàn)有混凝土路面設(shè)計(jì)理論中,我們把混凝土板看作是小撓度彈性薄板,其假定條件是面板與地基間完全接觸(不脫空)。同時(shí)混凝土板是一種準(zhǔn)脆性材料,抗壓強(qiáng)度高、抗彎拉性能差。在正常情況下,面板均勻支承時(shí),無論荷載作用位置,應(yīng)力都較小。而一旦脫空,板角處由于基礎(chǔ)支撐的喪失處于懸臂狀態(tài),板內(nèi)將產(chǎn)生過大的應(yīng)力、剪力,混凝土板很快達(dá)到極限壽命。水泥混凝土面板灌漿是通過注漿管,施加一定壓力將漿液均勻注入板底空隙、板下基(墊)層中,以充填、滲透、擠密等方式,趕走板底、基層裂隙中的積水、空氣后占據(jù)其位置,經(jīng)人工控制一段時(shí)間后,漿液將原來的松散顆粒或裂隙膠結(jié)為整體,形成一個(gè)良好的"結(jié)石體"。灌漿處治改善了板底原有受力狀態(tài),恢復(fù)板體與地基的連續(xù)性。達(dá)到加固基礎(chǔ),治理病害的目的。
1、漿體要求
常用的水泥漿材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加劑等。將漿體制成7.07×7.07×7.07cm立方體試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d,其抗壓強(qiáng)度應(yīng)到5MPa以上。漿體應(yīng)具有良好的可泵性、和易性、保水性,漿體過稠不能均勻布滿板底空隙,漿體過稀,干縮性大。在施工中,本人認(rèn)為為防止?jié){體的干縮,漿液中宜摻加一定量膨脹劑。流動(dòng)度是影響可灌性的主要因素,一般流動(dòng)度越高,可灌性就越好。由于在現(xiàn)行規(guī)范中未對(duì)此做明確規(guī)定,參照預(yù)制梁板壓漿施工經(jīng)驗(yàn),采用水泥漿稠度試驗(yàn)漏斗(體積1725ml±5ml),以漿體自由全部流完的時(shí)間作為流動(dòng)度來控制。從試驗(yàn)結(jié)果分析,在相同水灰比的情況下,流動(dòng)性隨著水泥與粉煤灰的比例產(chǎn)生變化。同時(shí),粉煤灰比例也影響水泥漿的后期強(qiáng)度。在相同條件下,水灰比越大,則漿體的強(qiáng)度會(huì)逐漸降低,因此,不宜采用過大的水灰比;根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果,在施工中采用的漿液配比為:水泥:粉煤灰:水:早強(qiáng)劑=1:0.5:0.7+0.5%。在取得大流動(dòng)性的前提下,保證了漿液的強(qiáng)度。
2、工藝要求
孔位布設(shè)一般為3-5孔,應(yīng)根據(jù)混凝土面板尺寸、裂縫狀況以及灌漿機(jī)械等確定。灌漿孔大小應(yīng)和灌注嘴大小一致,一般為5cm左右。灌漿順序從沉降量大的地方開始,由遠(yuǎn)到近,由大到小。灌漿壓力的控制應(yīng)視混凝土板的損壞及脫空情況具體確定。當(dāng)漿液從接縫處或另一注漿孔冒出,就可認(rèn)為完成該孔注漿,即停止注漿,迅速移至另一注孔繼續(xù)作業(yè)。壓力一般控制在1MPa-4MPa之間,并停留3min-5min,效果較好。
三、對(duì)水泥砼路面改造的建議方案
目前,國(guó)內(nèi)對(duì)水泥砼路面進(jìn)行改造,基本上選用瀝青砼面層結(jié)構(gòu),實(shí)踐證明這是對(duì)的。但是對(duì)于舊水泥砼板塊的處理則有不同的辦法。從經(jīng)濟(jì)性、可行性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等綜合考慮,認(rèn)為對(duì)水泥砼路面進(jìn)行技術(shù)改造,宜采用鑿除所有砼板塊,修補(bǔ)原基層后(原水泥砼板塊下邊為二灰碎石基層,80年代修建的有石灰土基層),加鋪二灰碎石基層給予補(bǔ)強(qiáng),再鋪筑瀝青砼面層的“建議方案”,此“建議方案”具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):
(1)節(jié)約成本,減少工程量,縮短工期
按照“建議方案”須鑿除所有舊的水泥砼板塊,這從根本上消除了反射裂縫產(chǎn)生的隱患,在二灰碎石基層上可不再設(shè)置AC-10I型細(xì)粒式瀝青砼找平層和鋪設(shè)玻纖網(wǎng)。解決了半剛性(柔性)、剛性、半剛性、柔叉混雜的路面結(jié)構(gòu)型式的矛盾,使得現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)理論更加協(xié)調(diào)、吻合。另外“建議方案”比“方案設(shè)計(jì)”減少了路面結(jié)構(gòu)層次,且無需做砼板塊修補(bǔ)、澆筑、鉆孔壓漿,可大大減少工程量及多種機(jī)械設(shè)備的投入,也減少了彎沉檢測(cè)工作量。
(2)有效控制路面標(biāo)高
采用“鑿除砼板塊后加鋪18cm厚二灰碎石基層和10cm厚瀝青砼面層”的建議方案,路面標(biāo)高僅增加6cm,有效地控制了路面標(biāo)高。對(duì)沿線橋涵升高,平交道口、過境街道的接坡,橫跨公路上空的各種線路、管道的凈空高度以及路基加寬的影響很小,在較小范圍內(nèi)花較少的經(jīng)費(fèi)就能解決問題。避免了大的社會(huì)矛盾和施工干擾,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都十分明顯。
【關(guān)鍵詞】公路工程;路基;路面;病害;治理
引起公路工程病害的因素有很多,比如水的侵蝕、軟土地質(zhì)條件、凍害、沉降、車輛荷載等等,這些因素將會(huì)造成公路邊坡失穩(wěn)、變形、路面裂縫、巖溶地區(qū)以及采空地區(qū)公路的損害等,最終導(dǎo)致公路損壞。因此,如何做好公路工程病害的治理工作是當(dāng)前公路建設(shè)中非常重要環(huán)節(jié)。
1 公路工程路基病害及治理措施
1.1 邊坡防護(hù)與加固的治理措施
“預(yù)防為主,防治結(jié)合”是公路路基路面對(duì)病害的處理原則,因此做到防患于未然是最好的處理方式,但是出現(xiàn)病害也是不可避免的。影響邊坡強(qiáng)度的因素很多,首先從邊坡施工材料的選擇來看,邊坡防護(hù)的材料有植物,剛金水泥以及各種混合防護(hù)材料,相應(yīng)的防護(hù)就有植物防護(hù),工程防護(hù),柔性防護(hù)和綜合性防護(hù)。眾所周知,植物具有防治水土流失,調(diào)控氣候的作用,植物防護(hù)的具體做法即在防護(hù)欄周邊種植一些具有生命力的植物,形成一層生物保護(hù)層,減緩坡地水土的流動(dòng)速度,有效地保護(hù)了路基路面。一些植物具有監(jiān)控和吸收污染物的功能,生命防護(hù)層不僅美化了環(huán)境,而且凈化了空氣,是非常有效的防護(hù)手段。工程防護(hù)可以彌補(bǔ)植物防護(hù)重的不足,因?yàn)槠碌馗浇€有不適宜種植植物的土壤帶,這時(shí)候可以運(yùn)用工程防護(hù)手段,保證不遺漏任何防護(hù)點(diǎn)。柔性防護(hù)措施主要是在現(xiàn)有防護(hù)的基礎(chǔ)上,增設(shè)防護(hù)植物網(wǎng)和鐵絲鋼筋網(wǎng),進(jìn)一步加強(qiáng)防護(hù)效果。綜合性防護(hù)實(shí)質(zhì)就是這些防護(hù)措施的配合,綜合性防護(hù)是最有效的防護(hù)手段。
1.2 邊坡變形與失穩(wěn)的治理措施
邊坡主要指路基路面中存在的天然坡地以及人工坡地,邊坡常常容易出現(xiàn)滑移,傾斜,水土流失等問題,如果不及時(shí)治理,容易出現(xiàn)引起泥石流,道路塌方,危石傷人等事故,因此對(duì)邊坡防護(hù)的治理刻不容緩。治理邊坡問題時(shí),要盡可能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,選擇操作簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng),工程負(fù)擔(dān)小的施工方案,使治理工作能夠做的又快又好。同時(shí),在選取治理材料的時(shí)候,要盡可能將材料攪拌均勻,嚴(yán)格按照配比進(jìn)行操作,使得防護(hù)材料質(zhì)量?jī)?yōu)良,能夠有效增強(qiáng)邊坡防護(hù)的效果,避免事故的發(fā)生和資源的浪費(fèi)。
2 公路工程中路面病害及治理措施
路面養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)結(jié)合病害特點(diǎn),采取有效的維修工藝和方法,進(jìn)而在到達(dá)養(yǎng)護(hù)目標(biāo)的同時(shí),提高維修施工效率,及時(shí)排除病害給交通帶來的不利影響。
2.1 路面坑槽的治理
當(dāng)路面出現(xiàn)坑槽而基層未遭到破壞時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修補(bǔ)。修補(bǔ)過程中遇到陰雨季節(jié)或雨雪天氣,而又無法找到合適修補(bǔ)材料時(shí),應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行保護(hù)或處理防止坑槽面積進(jìn)一步增大;當(dāng)路面坑槽的出現(xiàn)由基層局部穩(wěn)定性差引起,應(yīng)先采取措施處理基層,而后修補(bǔ)路面坑槽。
2.2 路面裂縫的治理
修補(bǔ)路面裂縫時(shí),應(yīng)根據(jù)裂縫的嚴(yán)重程度采取有效的修補(bǔ)措施。通常情況下按照以下步驟修補(bǔ)路面裂縫。首先,判斷裂縫是否由路基引起。如原因在于基層可采取填充材料等措施增加基層強(qiáng)度,提高其穩(wěn)定性,為路面裂縫的修補(bǔ)奠定基礎(chǔ)。如路面裂縫不是由基層引起,應(yīng)按照以下方法進(jìn)行處理:高溫季節(jié)路面出現(xiàn)的輕微裂縫自行愈合,可不進(jìn)行處理;如裂縫如無法愈合應(yīng)打掃干凈出現(xiàn)裂縫的路段,而后將少量瀝青均勻的噴灑在路面,并撒上2~5mm的粗砂或石屑。最后使用輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理。并使用稍稠的瀝青涂刷裂縫;當(dāng)路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫時(shí),應(yīng)根據(jù)其寬度大小進(jìn)行處理。當(dāng)裂縫寬度不足5mm時(shí)應(yīng)將裂縫中的雜物清理干凈,向其中灌入濃度較小的熱瀝青,并灌注深度控制在裂縫的2/3,然后將粗砂或石屑填入其中搗實(shí)。最后清除溢出縫外的粗砂、石屑和瀝青。當(dāng)裂縫寬度超過5mm時(shí),將裂縫邊緣松動(dòng)的部分清除后,向縫中填充熱拌瀝青混合料,最后進(jìn)行搗實(shí)處理。
如路面因使用時(shí)間長(zhǎng)久,性能老化導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫且基層尚未遭到破壞時(shí),先使用乳化瀝青稀漿進(jìn)行封層,厚度控制在3~6mm,而后在其上鋪設(shè)瀝青混合料上封層,利用改性瀝青薄層罩面;如因基層原因?qū)е侣访娉霈F(xiàn)龜裂應(yīng)先將基層問題處理好。
2.3 路面擁包的治理
處理路面擁包時(shí),應(yīng)根據(jù)擁包的形成原因和嚴(yán)重程度采取不同的處理方法。如因施工時(shí)使用過多的細(xì)集料或?yàn)r青原因,導(dǎo)致路面出現(xiàn)較為嚴(yán)重的擁包現(xiàn)象時(shí),應(yīng)使用機(jī)械將擁包清理干凈,保證清理后低于路面10mm左右,接著將雜物清理干凈后使用熱瀝青混合料重新做面層;如基層局部含有較大水分,致使基層和面層結(jié)合不緊密,導(dǎo)致路面推移形成的擁包,處理時(shí)應(yīng)將出現(xiàn)擁包的面層處理干凈,將基層晾干后重新做新面層;如因基層水穩(wěn)定性不良或強(qiáng)度不足導(dǎo)致路面出現(xiàn)擁包時(shí),挖除基層和路面,并填充新的材料夯實(shí)處理后,重新做面層。
2.4 路面沉陷的治理
路面沉陷由路基沉降不均勻、基層結(jié)構(gòu)破壞、橋涵臺(tái)背填土不實(shí)等原因引起,其中如基層沉降導(dǎo)致路面出現(xiàn)較小沉降時(shí),可將粘層涂刷或噴灑在沉陷位置,并使用混合料填充壓實(shí);如基層結(jié)構(gòu)破壞導(dǎo)致的路面沉陷需要對(duì)基層處理后在做瀝青面層;橋涵臺(tái)背填土不實(shí)造成的路面沉陷應(yīng)依據(jù)沉陷具體情況進(jìn)行處理:使用機(jī)械重新進(jìn)行壓實(shí)處理,尤其應(yīng)保證臺(tái)背死角位置處的壓實(shí);如土層空隙與含水量比較大時(shí)應(yīng)使用中粗砂、卵礫土、碎石土換填處理,換填厚度具實(shí)際情況而定,最后進(jìn)行注漿加固處理。
2.5 路面車轍的治理理
路面出現(xiàn)車轍的原因很多,處理方式也因此有所區(qū)別。如因車輛行駛推移路面形成的車轍,應(yīng)先刨除和切削出現(xiàn)車轍的面層,然后重現(xiàn)進(jìn)行鋪設(shè);如因橫向推擠導(dǎo)致路面出現(xiàn)波形車轍,應(yīng)將凸出的部分切除掉,并使用粘結(jié)瀝青涂刷或噴灑波谷位置,最后填充瀝青混合料,找平壓實(shí)處理;如因基層和面層穩(wěn)定性不強(qiáng)引起的車轍,先挖除面層將夾層清除掉,重新鋪設(shè)面層。
3 加強(qiáng)公路工程施工管理,保證公路工程建設(shè)質(zhì)量
3.1 加強(qiáng)對(duì)施工材料的管理
各施工單位一定要根據(jù)設(shè)計(jì)方案提出的材料結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境后,經(jīng)過綜合分析評(píng)定后選擇的材料進(jìn)行施工。規(guī)范材料供應(yīng)商的資質(zhì),這是保證合格施工材料的基礎(chǔ)。材料一定要經(jīng)過嚴(yán)格的把關(guān)與檢驗(yàn),選擇合適的地方存放施工材料,防止不當(dāng)環(huán)境由于過度干燥或潮濕引起的材料變形或變質(zhì),影響施工的正常使用。施工時(shí),取用材料時(shí),一定要對(duì)材料進(jìn)行二次檢驗(yàn),防止材料在存儲(chǔ)不當(dāng)時(shí)發(fā)生改變,確保此時(shí)的材料能確保施工正常使用。
3.2 強(qiáng)化施工技術(shù)管理
加強(qiáng)對(duì)公路路基施工過程中技術(shù)工藝的監(jiān)督,這是保證公路施工質(zhì)量的重點(diǎn)。
公路路基路面的施工一定要對(duì)不同路段施工技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督與管理。公路路段施工從招標(biāo)開始,就要有技術(shù)跟蹤,指導(dǎo)施工要點(diǎn)。路基確定施工要點(diǎn)后,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工時(shí),又要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)路基進(jìn)行施工或技術(shù)變更。只有這樣,才能保障路基的施工質(zhì)量。一定要保證公路路基施工中嚴(yán)格按照施工技術(shù)施工,以保障路基施工質(zhì)量為目的執(zhí)行施工。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,路基路面的病害治理是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù),對(duì)于一些經(jīng)常出現(xiàn)的病害狀況,要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)天氣情況,合理制定施工方案。突發(fā)的病害情況,要具體問題具體分析,結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn),做好治理工作。其原則就是能夠提前預(yù)防就要做好防御工作,不能夠預(yù)測(cè)的就要以最小的投資和最優(yōu)的施工方案進(jìn)行治理,減輕路基路面病害給公路工程施工帶來的不便。
參考文獻(xiàn):
近年來,瀝青混凝土路面以其比單純的混凝土路面具有諸多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),而越來越多地被應(yīng)用到云南省的各條高等級(jí)公路。瀝青混凝土面層具有養(yǎng)護(hù)時(shí)間短、養(yǎng)護(hù)維修方便、噪音低、具有良好的力學(xué)性能和較好的耐久性以及行車舒適性,適合于各種車輛的通行,并具有堅(jiān)實(shí)、耐久、平整、良好的抗滑、防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開裂的溫度穩(wěn)定性,隨著云南經(jīng)濟(jì)快速、協(xié)調(diào)發(fā)展,出川入滇交通量的不斷增長(zhǎng),道路交通量日益增大,貨運(yùn)車輛迅速大型化且嚴(yán)重超載,使水麻公路路面面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。本文探討了其病害形成的原因及防治措施。
【關(guān)鍵詞】高速公路;瀝青路面;防治措施;
中圖分類號(hào):U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1、前言
云南水麻高速公路采用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面以其比單純的混凝土路面具有諸多優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),而越來越多地被應(yīng)用到云南省的各條高等級(jí)公路。很多瀝青路面均呈現(xiàn)出一定的早期破壞,如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差(甚至高速公路也出現(xiàn)春融翻漿)等病害。正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運(yùn)行,加大了汽車的磨損,縮短了瀝青路面使用壽命。影響了行車的安全性和舒適性,增大了養(yǎng)護(hù)工作量,經(jīng)濟(jì)損失巨大。
2、高速公路瀝青路面早期破壞的原因
道路瀝青路面的設(shè)計(jì)使用壽命一般為10~15年,如果通車1~3年內(nèi)就發(fā)生嚴(yán)重病害和較大面積損壞,稱為早期破壞。早期破壞類型歸納為:
2.1、水損壞
隨著時(shí)間的推移,特別是長(zhǎng)期下雨后,輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續(xù)沉陷,再發(fā)展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現(xiàn)面層松散、剝落、坑槽等。這是典型水損害現(xiàn)象。
2.1.1通常水損害產(chǎn)生的原因有下列幾種:
(1)路面排水系統(tǒng)不健全
(2)路面壓實(shí)度不足
(3)路面離析
(4)其它:集料表面粉塵太多
2.2 、裂縫
裂縫是路面早期破損最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進(jìn)入水份使基層甚至路基軟化,導(dǎo)致路面承載能力下降,加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。
2.2.1橫向裂縫
橫向裂縫大多出現(xiàn)于路面兩側(cè)的硬路肩,逐漸發(fā)展而貫通全路幅。橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設(shè)計(jì)不當(dāng)和施工質(zhì)量低劣,或由于車輛嚴(yán)重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其疲勞強(qiáng)度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。
(1)橫向裂縫其成因主要有三個(gè):
a材料收縮引起橫向裂縫
一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規(guī)則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發(fā)生低溫收縮開裂。
b瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫
因?yàn)r青是一種對(duì)溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時(shí),瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發(fā)生收縮變形.當(dāng)收縮拉應(yīng)力超過瀝青混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),瀝青路面表面就會(huì)被拉裂,并逐步向下發(fā)展,形成上寬下窄的橫向裂縫。
c差異沉降引起的橫向裂縫
在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構(gòu)造物臺(tái)背與路段交接處,因地基或路基與構(gòu)造物差異沉降導(dǎo)致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。
(2)對(duì)于橫向裂縫的處治方法 :
對(duì)于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細(xì)粒式熱拌瀝青混合料填充搗實(shí),并用烙鐵封口。
對(duì)于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側(cè)各50cm~100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(1)先將裂縫填實(shí),然后沿橫縫加鋪玻璃格扇,重新攤鋪上面層。
2.2.2縱向裂縫
縱向裂縫可分為以下幾種情況:首先,是由于路基壓實(shí)度不均勻,路面不均勻沉陷而引起的:其次,是瀝青面層分幅攤鋪時(shí),兩幅接茬未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫:再次是由于水的滲透破壞引起的。,縱向裂縫,多發(fā)于半填半挖路基處、緊急停車帶或路肩部位、行車道部位,主要由路基的不均勻沉降造成。
(1)預(yù)防縱向裂縫產(chǎn)生的主要措施
是處理好地基,若路基分層填筑和壓實(shí)得好,使路基盡可能均勻,特別在預(yù)先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數(shù)量,同時(shí)顯著延緩縱向裂縫出現(xiàn)的時(shí)間。
(2)對(duì)于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種:
對(duì)于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。
如縱縫進(jìn)一步發(fā)展,出現(xiàn)啃邊、錯(cuò)臺(tái)且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側(cè)各1m),并對(duì)裂縫按方法(1)先行填實(shí),沿縱縫鋪設(shè)玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面層上沿縱向每隔5m設(shè)寬為1.2m的玻璃格柵,最后再攤鋪上面層。
對(duì)于尚未穩(wěn)定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應(yīng)根據(jù)裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩(wěn)定不繼續(xù)發(fā)展。
2.3、網(wǎng)狀裂縫又叫龜裂
2.3.1 網(wǎng)狀裂縫產(chǎn)生的原因:
網(wǎng)狀裂縫主要是由于路面的整體強(qiáng)度不足而引起的。一個(gè)原因可能是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,路基路面壓實(shí)度不足,路面材料配合不當(dāng)或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結(jié)性差;另一個(gè)原因可能是由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫后未及時(shí)封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復(fù)作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產(chǎn)生唧漿,基層表面被逐步淘空,產(chǎn)生網(wǎng)裂。另外,瀝青老化和汽車嚴(yán)重超載,使基層產(chǎn)生疲勞破壞也是導(dǎo)致瀝青面層形成網(wǎng)狀裂縫的重要原因。
為預(yù)防網(wǎng)狀裂縫必須加強(qiáng)貨車的載重管理,在路面出現(xiàn)裂縫時(shí)要及時(shí)修補(bǔ)處理。
網(wǎng)狀裂縫的處治方法如下:對(duì)于輕微網(wǎng)狀裂縫可用玻璃纖維布罩面,對(duì)于大面積的網(wǎng)狀裂縫、常加鋪乳化瀝青封層或在補(bǔ)強(qiáng)基層后,再重新罩面,修復(fù)路面。
2.4、車轍和推移
車轍是在行車荷載重復(fù)作用下,路面產(chǎn)生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。主要是由于瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)不合理、穩(wěn)定性差或由于基層及面層施工時(shí)壓實(shí)度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復(fù)作用下出現(xiàn)固結(jié)變形和側(cè)向剪切位移引起。車轍和推移降低了路面平整度,當(dāng)車轍達(dá)到一定深度時(shí),由于轍槽內(nèi)積水,極易發(fā)生汽車飄滑而導(dǎo)致交通事故。
2.4.1車轍和推移形成的主要原因如下:
(1)行車荷載的影響
(2)基層施工質(zhì)量差
因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養(yǎng)生不當(dāng)導(dǎo)致基層整體強(qiáng)度不足,由于荷載作用超過路面各層的強(qiáng)度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。
(3)瀝青面層高溫穩(wěn)定性差
由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當(dāng)或混合料組成不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反復(fù)作用,荷載應(yīng)力超過瀝青混合料的穩(wěn)定極限,使流動(dòng)變形不斷積累形成車轍和推移。
2.4.2預(yù)防車轍和推移病害的措施:
首先,要選取合適的筑路材料。選用低針入度,高軟化點(diǎn),低含蠟量的高粘度瀝青和表面粗糙、嵌擠作用好,與瀝青粘結(jié)性能強(qiáng)的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成。其次,在施工中要加強(qiáng)控制壓實(shí)度,是避免壓實(shí)度不足引起車轍的有效途徑。再次,在高溫季節(jié),應(yīng)嚴(yán)格控制超大型超載車通行。
2.4.3對(duì)車轍和推移的處治方法如下:
對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動(dòng)感覺的,可通過對(duì)路面烘烤、耙松、添加適當(dāng)新料后壓實(shí)處理。
當(dāng)瀝青面層磨損、橫向推移時(shí),應(yīng)清除不穩(wěn)定層,用銑刨機(jī)拉毛,重鋪面層。
當(dāng)基層或土基不穩(wěn)定時(shí),應(yīng)先進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理后,再修復(fù)面層。
對(duì)于因基層施工質(zhì)量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應(yīng)先行處理好軟弱基層的處理。
2.5、波浪
主要原因是路面組成材料設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量差,導(dǎo)致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用。
2.6、松散
主要原因是采用的瀝青粘結(jié)力差,瀝青用量偏少,或所用的礦料過濕,鋪撒不勻,或所用的嵌縫料不合規(guī)格而未能被瀝青粘牢。
2.7、坑槽
主要原因是面層的網(wǎng)裂、龜裂后不及時(shí)養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的。另外基層局部強(qiáng)度不足,在行車作用下也易產(chǎn)生坑槽。路面上出現(xiàn)的坑槽病害,是龜裂、松散等其它損壞進(jìn)一步發(fā)展的結(jié)果。
2.7.1瀝青路面出現(xiàn)坑槽的原因有以下幾種情況:
首先,是由于面層的網(wǎng)裂、龜裂后不及時(shí)養(yǎng)護(hù)而逐漸形成的;其次,基層局部強(qiáng)度不足,在行車作用下也易產(chǎn)生坑槽;再次,水損害和油損害也是形成瀝青路面坑槽的主要原因。
2.7.2預(yù)防坑槽損害的措施:
首先要選用粘附性和抗老化性強(qiáng)的瀝青,恰當(dāng)采用集料,合理設(shè)計(jì)混合料級(jí)配; 其次要嚴(yán)格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實(shí)度達(dá)到規(guī)范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預(yù)防為主,對(duì)裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時(shí)科學(xué)的維修,避免其迅速發(fā)展為坑槽。
2.8、沉陷
一般是由基層局部成形不足,強(qiáng)度不夠,在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對(duì)于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基壓實(shí)度不足引起。
2.9、凍脹和翻漿
多發(fā)生在路基挖方或填挖交界的路段,主要是由于路基排水設(shè)計(jì)不合理,造成路基含水量過大引起的翻漿。
2.10、剝落
如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料,將會(huì)造成集料與瀝青之間的粘附性不足,在行車荷載的作用下,集料從路面剝落,使路面形成麻面,進(jìn)而可能發(fā)展成為坑槽、松散等病
2.11、泛油
2.11.1含義:
瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時(shí)向上遷移到路面表面,而在冷天時(shí)又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現(xiàn)象為泛油。
2.11.2泛油的成因如下:
(1)混合料組成設(shè)計(jì)不當(dāng)。
混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復(fù)作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。
(2)混合料拌和控制不嚴(yán)。
細(xì)料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對(duì)較多,也易出現(xiàn)泛油。
(3)粘層油用量不當(dāng)。
噴灑過多或?yàn)⒉疾痪鶆蛞矔?huì)局部出現(xiàn)泛油。
2.11.3預(yù)防泛油的措施:
必須合理設(shè)計(jì)混合料組成比例,避免瀝青用量過多;精細(xì)施工,嚴(yán)格控制施工質(zhì)量;投入使用后注意養(yǎng)護(hù),防止雨水大量滲入。
2.11.4泛油的處治方法如下:
(1).對(duì)于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。
(2).對(duì)于局部施工質(zhì)量差引起水損壞且出現(xiàn)坑槽破壞的,宜按坑槽修補(bǔ)方法處治。
(3).對(duì)于大段泛油嚴(yán)重,磨擦系數(shù)降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。
2.12、壅包
是沿交通流方向出現(xiàn)的路表材料的豎向位移。這類病害大多是由于路表材料穩(wěn)定度低、交叉口車輛的頻繁起動(dòng)與制動(dòng)、水泥混凝土與瀝青混凝土路面接點(diǎn)處產(chǎn)生過大應(yīng)力所致。此外,面層較薄,以及面層與基層的粘結(jié)性差,也易產(chǎn)生推擠、壅
2.13、其他原因
2.13.1 路基的質(zhì)量好壞也是影響瀝青路面使用壽命的重要原因之一。
2.13.2路基工程的地質(zhì)和水文特點(diǎn),濕軟地基的殘余變形、 路基填料和壓實(shí)度、路基拓寬、路基內(nèi)地表與地下水的浸蝕均會(huì)對(duì)瀝青路面的病害產(chǎn)生影響。
2.14、路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范中可供設(shè)計(jì)人員選擇的結(jié)構(gòu)單一,而且級(jí)配范圍較寬。
2.15、設(shè)計(jì)與路段實(shí)際情況相差大
2.16、科研
由于我省的高速公路起步較晚,但發(fā)展速度極快,科研工作的相對(duì)滯后是導(dǎo)致我省高速公路瀝青路面在使用過程出現(xiàn)早期破壞的原因之一。
2.17、外界因素的影響
2.17.1車輛超載的影響
隨著我省經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,云南主要的交通為道路運(yùn)輸。道路上的貨車運(yùn)輸增長(zhǎng)非???,某些部門從自身利益出發(fā),超載嚴(yán)重。超載嚴(yán)重是造成早期破壞的主要原因之一。
2.17.2氣候因素
云南特殊的氣候是造成高速公路出現(xiàn)車轍和推移的原因。
2.17.3人為因素
交通事故及車輛漏油交通事故及車輛漏油、千斤頂引起的路面破壞。
2.18、施工與養(yǎng)護(hù)因素的影響
2.18.1材料選擇不當(dāng)
目前我國(guó)的高速公路大部分都選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有些建設(shè)部門為了確保瀝青的質(zhì)量,在進(jìn)行招標(biāo)時(shí)將指標(biāo)值定得過高,以至于有些瀝青供應(yīng)商為了迎合主管部門的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標(biāo)值,嚴(yán)重影響了瀝青路面的壽命。在這方面,可借鑒水麻高速公路的做法:建設(shè)部門對(duì)砂石料的供應(yīng)統(tǒng)一規(guī)格、統(tǒng)一招標(biāo),在條件適宜的路段自建料廠,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格以及質(zhì)量提供材料,不僅滿足了工程進(jìn)度的需要,也確保了工程質(zhì)量。
2.18.2 瀝青混合料的配合比不合理
2.18.3 瀝青混凝土拌合溫度的控制不嚴(yán)
2.18.4 政府行為的不科學(xué)性
2.18.5 混合料的攤鋪和壓實(shí)
攤鋪質(zhì)量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發(fā)生。碾壓過程要及時(shí)、迅速,并要保持碾壓要求。絕對(duì)不允許壓路機(jī)中途急停、轉(zhuǎn)向,一面發(fā)生推擠、擁包現(xiàn)象,從而影響平整度??梢姡瑝簩?shí)措施的好壞是對(duì)瀝青路面的平整度、防止水損壞和提高抗車轍能力都有很大影響。
2.18.6 路基施工缺陷的影響
路基軟土地基不穩(wěn)定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實(shí)度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會(huì)導(dǎo)致路面的早期破壞。
2.18.7 橋梁施工缺陷的影響
橋面瀝青路面早期破壞通常發(fā)生在那些預(yù)拱度設(shè)置不合理造成橋面瀝青面層厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求、簡(jiǎn)支梁橋伸縮縫施工質(zhì)量差的橋梁結(jié)構(gòu)上。由于橋梁施工質(zhì)量控制不足的影響,橋面瀝青路面也時(shí)常發(fā)生早期破壞。
2.18.8 養(yǎng)護(hù)與管理
路面早期養(yǎng)護(hù)措施不及時(shí)、不完善等也是高速公路瀝青路面產(chǎn)生早期破壞的原因。允許超載車輛進(jìn)入高速公路或?qū)Τd車輛控制不嚴(yán)則更是早期破壞的直接原因。
2.19、原材料的影響:
(1)礦料:
設(shè)計(jì)好的瀝青混合料首先應(yīng)認(rèn)真抓好礦質(zhì)原材料的選材,嚴(yán)格控制礦質(zhì)原材料備料質(zhì)量。
(2)瀝青:
各地根據(jù)氣候分區(qū)選擇與本地氣候、交通條件相適應(yīng)的瀝青種類及標(biāo)號(hào),并使用優(yōu)質(zhì)的瀝青,對(duì)預(yù)防瀝青路面早期出現(xiàn)車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。
3、為高速公路瀝青路面發(fā)生早期破壞和損壞,應(yīng)該采取下列措施來防止瀝青路面的早期破壞。
3.1根據(jù)實(shí)際情況確定并嚴(yán)格控制高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)、施工各項(xiàng)指標(biāo),嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),科學(xué)合理地安排工期,不搞形象工程;
3.2將瀝青路面科研工作與高速公路建設(shè)結(jié)合起來,改變科研與建設(shè)施工過程脫節(jié)的現(xiàn)狀,將大大提高我省各條高速公路瀝青路面的建設(shè)水平,有效防止出現(xiàn)早期破壞。
3.3強(qiáng)化施工管理,提高工序控制的科學(xué)性。
3.4保證現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確,杜絕弄虛作假。
特別是瀝青材料、砂石料的試驗(yàn)數(shù)據(jù),必須做到抽樣合理,數(shù)據(jù)真實(shí)保證瀝青路面材料的路用性能。對(duì)高路堤、軟基處理、填挖結(jié)合處、結(jié)構(gòu)物兩端填土等重點(diǎn)部位的施工重點(diǎn)監(jiān)控,防止不均勻沉降影響瀝青路面的使用功能。
3.5重點(diǎn)控制瀝青路面的壓實(shí)度、均勻度、平整度和構(gòu)造深度等指標(biāo),特別處理好平整度與壓實(shí)度的關(guān)系。
3.6優(yōu)化高速公路的排水設(shè)計(jì),防止水損壞。
3.7重視半剛性基層的養(yǎng)護(hù),防止反射裂縫的出現(xiàn)。
3.8交通執(zhí)法部門與其它行業(yè)主管部門聯(lián)合執(zhí)法,大力打擊超載運(yùn)輸,保證高速公路的正常使用, 加強(qiáng)巡查防止在路面上修理車輛各種工具對(duì)路面的破壞。
3.9加大養(yǎng)護(hù)管理力度,提高養(yǎng)護(hù)管理水平。 經(jīng)驗(yàn)表明,科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)不但保證了高速公路瀝青路面的服務(wù)性能,也是防止早期病害的進(jìn)一步發(fā)展、節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金的有效手段。
3.10學(xué)習(xí)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)、成熟的技術(shù)。
3.11不過分追求某些結(jié)構(gòu),例如透水面層,由于我省的高速公路沿線以及路面灰塵較多,自然環(huán)境惡劣等因素影響更容易發(fā)生路面早期破壞。
4、路面在施工過程中質(zhì)量的控制
4.1瀝青的選用十分關(guān)鍵
要挑選符合規(guī)范各項(xiàng)要求的瀝青,特別是瀝青針入度、軟化點(diǎn)、延度指標(biāo)必須嚴(yán)格把關(guān)。選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標(biāo)。
4.2 在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)上要特別重視
4.3 瀝青混合料拌合時(shí)間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行,合理安排工期,避開影響施工質(zhì)量的天氣。
4.4 攤鋪機(jī)駕駛員應(yīng)選用熟練的攤鋪機(jī)操作手,并選擇兩臺(tái)前后錯(cuò)開同時(shí)施工,而少采用傘斷面攤鋪機(jī),在攤鋪過程中,應(yīng)盡量避免停機(jī),注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。
5、瀝青路面早期破損的防護(hù)
5.1合理設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)
5.1.1盡可能減薄瀝青面層厚度
由于以下四方面原因:第一是半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來承擔(dān),無需用增厚面層來提高承載能力。第二是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層,而是用優(yōu)質(zhì)瀝青。第三是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫,在正常施工情況下,大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四是一般來說厚度層大的瀝青面層易導(dǎo)致車轍的產(chǎn)生。
5.1.2加強(qiáng)瀝青路面防水設(shè)計(jì)
5.1.3選用合理的基層和底基層結(jié)構(gòu)
5.2嚴(yán)格控制瀝青混合料的質(zhì)量
5.2.1集料的選用
骨料應(yīng)選用表面粗糙、石質(zhì)堅(jiān)硬、耐磨性強(qiáng)、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應(yīng)添加一業(yè)數(shù)量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅?。
5.2.2嚴(yán)格控制混合料級(jí)配
為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個(gè)途徑:第一是改善礦料級(jí)配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善瀝青結(jié)合料,采用改性瀝青。
5.3嚴(yán)格控制施工質(zhì)量
瀝青路面施工必須按全面質(zhì)量管理的要求,建立健全有效的質(zhì)量保證體系,對(duì)施工全過程,每道工序的質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格的檢查、控制、評(píng)定,以保證其達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),具體要抓好以下幾方面:
5.3.1嚴(yán)格控制瀝青混合料的拌和質(zhì)量
集中拌合過程中發(fā)現(xiàn)“糊料”或“離析”等異常情況應(yīng)立即進(jìn)行處理;加大馬歇爾試驗(yàn)頻率,嚴(yán)格控制瀝青混合料的油石比、穩(wěn)定度、流值等指標(biāo),必要時(shí)對(duì)混合料進(jìn)行特殊配合比設(shè)計(jì)。
5.3.2保證基層頂面粗糙度。
5.3.3合理灑布透層油、粘層油。
改善基層材料級(jí)配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料含量;控制最佳含水量,改進(jìn)碾壓方法,避免過振過濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細(xì)料進(jìn)行壓實(shí)后找平。
5.3.4提高面層攤鋪質(zhì)量
在攤鋪混合料時(shí),運(yùn)距不能過遠(yuǎn),攤鋪溫度應(yīng)控制在130℃、50℃為宜,攤鋪厚度均勻,壓實(shí)設(shè)備數(shù)量應(yīng)配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數(shù)不能太少,以免混合料孔隙過大;一般不能進(jìn)行補(bǔ)料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應(yīng)緊密、平順,各幅之間重疊的混合料應(yīng)用人工鏟走。
6、目前我省高速公路瀝青路面存在的問題:
6.1應(yīng)用柔性路面理論指導(dǎo)半剛性基層路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺少系統(tǒng)研究分析,導(dǎo)致目前在瀝青路面面層厚度上看法分歧很大;
6.2交通流不規(guī)范,超載車輛的軸重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)計(jì)算中標(biāo)準(zhǔn)的軸重
6.3施工與設(shè)計(jì)脫節(jié)較大,規(guī)范應(yīng)著眼于解決目前存在的高速公路的早期破壞,保證高速公路長(zhǎng)期的服務(wù)水平;
6.4沒有大修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);
6.5缺乏專門的高速公路養(yǎng)護(hù)規(guī)范。具體的意見和建議如下:
6.5.1增加多層半連續(xù)體系的計(jì)算模式;
6.5.2《公路法》對(duì)超載有明確的禁止和處罰措施。
6.5.3由于半剛性基層瀝青路面不可避免會(huì)產(chǎn)生反射裂縫,常常需采用工布或土工格柵來延緩裂縫的發(fā)生或加勁處理,也有采用應(yīng)力消減層的。
6.5.4建議對(duì)面層、基層、底基層僅作原材料的試驗(yàn)(壓碎值、磨光值、磨 耗率、堅(jiān)固性等),不再?gòu)?qiáng)調(diào)混合料試驗(yàn);
6.5.5增加高速公路大修設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括舊路服務(wù)水平評(píng)價(jià)、使用周期評(píng)估、 大修設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及彎沉衰減計(jì)算公式等。提出一套以高速公路調(diào)查為基礎(chǔ)的、符合高速公路使用品質(zhì)情況的評(píng)價(jià)方法及相關(guān)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)維修對(duì)策已非常重要。另外,對(duì)高速公路大修的施工組織、交通安全、標(biāo)高協(xié)調(diào)提出指導(dǎo)性意見,對(duì)沉降、車轍、縱裂、橫裂、龜裂等主要病害形式提出設(shè)計(jì)原則。
6.5.6改進(jìn)土基摸量取值方法以及承載板測(cè)定土基回彈摸量的時(shí)樣方法。
6.5.7進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)材料的分級(jí)堆放、場(chǎng)地硬化以及其他的防離析、防污染的措施。
6.5.8進(jìn)一步細(xì)化路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水的內(nèi)容,建議取消關(guān)于基層、底基層的級(jí)配要求。
6.5.9增加路面結(jié)構(gòu)層加鋪時(shí)對(duì)路基沉降指標(biāo)的要求以及過渡路面內(nèi)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
6.5.10增加SUPERPAVE內(nèi)容,與國(guó)際接軌,主引進(jìn)美國(guó)SHRP技術(shù)成果.
7、省內(nèi)路面研究現(xiàn)狀
重慶交通學(xué)院、東南大學(xué)與云南公路科學(xué)研究所、水麻高速公路建設(shè)指揮部合作,水麻高速公路地處四川盆地南緣丘陵地帶向云貴高原過渡的崇山峻嶺之中,路線大致呈北南走向,第一、二、六、七標(biāo)相對(duì)起伏較小,第三、四、五標(biāo)起伏較大。路線兩次升坡兩次降坡,長(zhǎng)上坡路段路面容易產(chǎn)生車轍、推移和擁包等病害,施工難度加大。路線走廊帶狹窄,施工場(chǎng)地受限,條件較差。沿線氣候條件惡劣,年降雨量充沛,多雨潮濕,冬季寒冷、夏季炎熱。水麻高速公路路面工程面臨如此特殊的自然地形、地質(zhì)條件,較為復(fù)雜的氣候環(huán)境。中面層主要考慮抗剪性能、抗車轍性能、抗水損性能,將中面層設(shè)計(jì)優(yōu)化為添加PR、車轍王等添加劑的改性瀝青混合料AC-20,并在配合比設(shè)計(jì)時(shí)控制孔隙率不大于4.2%,以獲得中面層的功能要求。上面層和下面層也在混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)提出了相應(yīng)功能的混合料性能要求。并結(jié)合水麻高速公路運(yùn)營(yíng)期路面縫、車轍、沉陷等病害的處治過程,經(jīng)過近2年的系統(tǒng)觀測(cè),針對(duì)病害成因及發(fā)展規(guī)律,研究提出并實(shí)驗(yàn)采用在瀝青路面與半剛性基層間加鋪瀝青碎石層處治的方案,能有效減緩路基沉降帶來的路面病害。應(yīng)用長(zhǎng)壽命路面理念,首次研究提出并大面積推廣使用復(fù)合式路面處治病害方案,從而消除了原病害路面不均勻變形,結(jié)構(gòu)承載力明顯提高,運(yùn)營(yíng)期路面使用效果良好。 該研究成果在水麻路的成功應(yīng)用,在省內(nèi)尚屬首次,具有創(chuàng)新性;對(duì)全省山嶺重丘區(qū)高速公路路面病害治理具有重要的指導(dǎo)意義和推廣價(jià)值。
關(guān)鍵詞:海綿城市;水生態(tài);山地城市
2015年10月,國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》,提出到2020年,城市建成區(qū)20%以上的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)要求;到2030年,城市建成區(qū)80%以上的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)要求。該意見確定了各城市海綿城市建設(shè)時(shí)間表,貴州作為全國(guó)生態(tài)文明先行示范區(qū),更需抓住國(guó)家對(duì)海綿城市建設(shè)大力支持的政策機(jī)遇,結(jié)合貴州特點(diǎn),統(tǒng)籌推進(jìn)進(jìn)行海綿城市建設(shè)。本文主要分析了貴州省海綿城市建設(shè)的必要性及貴州海綿城市建設(shè)的特點(diǎn)。
1貴州省海綿城市建設(shè)的必要性
1.1貴州省城市水生態(tài)環(huán)境不容樂觀
隨著貴州省城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的推進(jìn),各大小城市出現(xiàn)了很多“城市病”,在水生態(tài)方面,主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:(1)城市水環(huán)境變差。目前貴州省很多城市的主城區(qū)的排水系統(tǒng)主要采用雨污合理制,每遇暴雨,合流制管段的大量污水會(huì)隨著雨水溢流至自然水體;其次,部分城市污水收集率不高,城市生活污水溢漏至自然水體的現(xiàn)象十分嚴(yán)重;再次,由于貴州建設(shè)用地緊張,部分城市綠化率不高,暴雨時(shí)節(jié),城市路面、屋面雨水未經(jīng)足夠的生態(tài)凈化,直接匯入城市河流,徑流污染嚴(yán)重。以上因素導(dǎo)致許多城市的河流和胡泊水環(huán)境較差,甚至為黑臭狀態(tài),如現(xiàn)狀的安順市的貫城河、六盤水的水城河等。(2)城市內(nèi)澇時(shí)有發(fā)生。隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展、城市人口的增加以及城區(qū)面積的增大,城市下墊面較建設(shè)前發(fā)生了較大變化,原有的城市防洪排澇系統(tǒng)的負(fù)荷越來越大,某些本身排水條件較差、排水系統(tǒng)建設(shè)滯后的城市頻繁出現(xiàn)城市內(nèi)澇,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,如2014年7月18日,貴陽(yáng)主城區(qū)24h內(nèi)降水量達(dá)201.7mm,內(nèi)澇受災(zāi)人口近19萬(wàn)人,直接經(jīng)濟(jì)損失7307.5萬(wàn)元。
1.2貴州喀斯特地貌發(fā)育、城市水生態(tài)環(huán)境脆弱
貴州省大部分城市都座落在喀斯特地區(qū),地形破碎、土層較薄、地表滲漏強(qiáng)、有水留不住、環(huán)境容量小,水生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性差、生態(tài)環(huán)境一旦被破壞,其修復(fù)難度較大。貴州的生態(tài)環(huán)境總體偏好,但是城市水環(huán)境并不樂觀,由于大部分城市建設(shè)于喀斯特地貌發(fā)育地區(qū),環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)較大。海綿城市的建設(shè)理念,系統(tǒng)的提出了針對(duì)水環(huán)境、水安全、水資源、水生態(tài)的一系列工程建設(shè)方法和措施。通過加強(qiáng)對(duì)原有生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、修復(fù)已破壞的水生態(tài)環(huán)境以及實(shí)施低影響開局,達(dá)到改善水環(huán)境、保障水安全,利用水資源、修復(fù)水生態(tài)的目的。因此,在貴州各城市推進(jìn)海綿城市的建設(shè),十分必要,而且國(guó)家已提出了海綿城市建設(shè)的時(shí)間表,海綿城市的建設(shè)刻不容緩。
2貴州省海綿城市建設(shè)的特點(diǎn)
2.1貴州海綿城市的建設(shè)方向
海綿城市的建設(shè)涉及的部門多、需解決的問題也多。涉及的部門有建設(shè)、環(huán)保、規(guī)劃、水利、園林、國(guó)土等部門,解決的問題有水環(huán)境修復(fù)、水安全改善、雨水資源利用等問題,因此在多部門、多專業(yè)、多問題導(dǎo)向的復(fù)雜環(huán)境里,需重點(diǎn)提出建設(shè)方向。根據(jù)前述分析,貴州省大部分城市已經(jīng)面臨嚴(yán)重的水污染問題,部分城市應(yīng)及時(shí)解決水安全問題,只有少部分城市需要對(duì)水資源加以利用。因此,貴州省各城市在海綿城市建設(shè)過程中,應(yīng)首先主要解決水污染問題和水安全問題,只有在部分缺水城市,可結(jié)合經(jīng)濟(jì)條件酌情實(shí)施雨水資源化利用。
2.2貴州省城市建設(shè)方法和特點(diǎn)
海綿城市是個(gè)宏觀的概念,需要大大小小的工程措施進(jìn)行有機(jī)的組合和布局來完成。海綿城市的建設(shè)核心是低影響開發(fā),通過各種工程措施有機(jī)組合模擬雨水在城市里的自然循環(huán),恢復(fù)水生態(tài)的自然修復(fù)功能,營(yíng)造良好的人居環(huán)境。因此,與傳統(tǒng)的建設(shè)的方式不同,海綿城市并非講究“規(guī)模效應(yīng)”,更講究“生態(tài)效應(yīng)”。針對(duì)不同城市,其建設(shè)方法不同、工程布局也有差異。結(jié)合貴州城市發(fā)展的特點(diǎn),貴州省海綿城市建設(shè)方法和布局有以下特點(diǎn):
(1)貴州省城市規(guī)模小、發(fā)展速度快,海綿城市的建設(shè)以城市新區(qū)建設(shè)為主,舊城改造為輔。海綿城市建設(shè)主要考核指標(biāo)是年徑流控制率,《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》提出,在2020年及2030年,城市建成區(qū)20%及80%以上的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)要求(即年徑流控制率達(dá)到70%以上),其中“城市建成區(qū)”既包括城市新建區(qū),也包括舊城區(qū)。貴州的城市規(guī)模較小,僅貴陽(yáng)市中心城區(qū)人口大于100萬(wàn),其余大部門城市城區(qū)人口在25萬(wàn)人以內(nèi),根據(jù)國(guó)家城鎮(zhèn)化的總體要求,未來一段時(shí)期內(nèi),貴州省絕大部分城市的城市新區(qū)的建設(shè)力度較大,發(fā)展速度相對(duì)較快,規(guī)劃也更加科學(xué)合理,因此,海綿城市建設(shè)的條件較好;而對(duì)于老城區(qū),由于貴州用地條件較差,城市的建筑密度較大,綠化率偏低,在老城區(qū)進(jìn)行海綿城市的建設(shè)改造難度偏大。所以,要完成在2020年及2030年分別達(dá)到“城市建成區(qū)20%及80%以上的面積達(dá)到海綿城市建設(shè)目標(biāo)”要求,應(yīng)積極在城市新區(qū)開展海綿城市的建設(shè),而對(duì)于舊城區(qū),僅僅以問題為導(dǎo)向,結(jié)合舊城改造實(shí)施低影響開發(fā)實(shí)施的建設(shè),不宜大拆大建,大面積鋪開進(jìn)行海綿城市的改造。
(2)貴州省城市形態(tài)以山地城市為主,海綿城市的建設(shè)需結(jié)合山地城市的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)施布局。①山地城市的建設(shè)用地平均坡度較大,決定了雨水在城市建設(shè)區(qū)域的平均流行速度比平原型城市要快。因此,要將一定降雨量的雨水“留”下來,需加強(qiáng)“滯”方面的工程措施,延緩雨水在城市內(nèi)的流行時(shí)間,同時(shí)增加“滲”的功能和效果,緩解洪峰的峰值,降低內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。②許多山地城市往往是“群山環(huán)抱”,其城市內(nèi)河就是城市山體匯水面積的收納水體,每逢暴雨,城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)極大。海綿城市建設(shè)的基本要求就是最大限度的降低城市內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。因此,與平原型城市不同,對(duì)于貴州山地城市的海綿城市建設(shè),除了解決好“高頻率,小暴雨”下的雨水存儲(chǔ)問題,更應(yīng)解決好“小概率,大暴雨”的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)問題,在海綿城市建設(shè)的過程中,需同時(shí)建設(shè)城市規(guī)劃建設(shè)區(qū)域外的雨水防洪設(shè)施。
(3)伴隨貴州城鎮(zhèn)化進(jìn)程,海綿城市的建設(shè)尤其應(yīng)重視規(guī)劃引領(lǐng)、示范引領(lǐng)。貴州省快速的城鎮(zhèn)化率必將帶來大量的城市小區(qū)建設(shè)、城市道路和廣場(chǎng)建設(shè)、城市公園建設(shè)以及城市水體建設(shè)。這些建設(shè)項(xiàng)目恰恰是海綿城市建設(shè)實(shí)施的重要載體,但是以上項(xiàng)目往往涉及到多專業(yè)、多部門的協(xié)調(diào)與合作,實(shí)施起來相對(duì)復(fù)雜。因此,要將海綿城市相關(guān)項(xiàng)目有機(jī)有序的進(jìn)行建設(shè),規(guī)劃引領(lǐng)十分重要和必要,在編制各城市總體規(guī)劃、控制性詳細(xì)規(guī)劃以及道路、綠地、水等相關(guān)專項(xiàng)規(guī)劃時(shí),應(yīng)將雨水年徑流總量控制率作為其剛性控制指標(biāo)。另外,目前“海綿城市”作為一種全新的建設(shè)模式,全國(guó)范圍內(nèi)都在不斷的學(xué)習(xí)和探索,甚至在某些建設(shè)理念上仍然存在著觀點(diǎn)分歧。如何能從技術(shù)上創(chuàng)新、從管理上創(chuàng)新、從融資上創(chuàng)新,開辟出一條符合貴州實(shí)際的海綿城市建設(shè)體系和方法,是專業(yè)技術(shù)人員和管理部門正在努力探索的目標(biāo)。因此,要全面推進(jìn)貴州省海綿城市建設(shè)的步伐,還應(yīng)加強(qiáng)示范引領(lǐng),尤其是作為全國(guó)海綿城市試點(diǎn)城市之一的貴安新區(qū),可將其在海綿城市建設(shè)過程中的好的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步總結(jié),為貴州省其他城市建設(shè)提供科學(xué)的方法,加快推進(jìn)全省海綿城市的建設(shè)步伐。
3結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:城市化;海綿城市;景觀設(shè)計(jì)要點(diǎn);探討
海綿城市構(gòu)建是一個(gè)多學(xué)科融合的復(fù)雜工程,其在構(gòu)建過程中所涉及的景觀設(shè)計(jì)要點(diǎn)極其重要。通過對(duì)溫州海綿城市構(gòu)建過程中景觀設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探析,以期提高城市景觀設(shè)計(jì)的實(shí)用性,同時(shí)推動(dòng)溫州海綿城市的構(gòu)建,進(jìn)而減少諸如內(nèi)澇這樣的生態(tài)環(huán)境問題。
1海綿城市的基本內(nèi)容
1.1海綿城市的含義
海綿城市是新一代城市雨洪管理的概念,主要是指城市在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)雨水帶來的自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”,因此“海綿城市”也可稱之為“水彈性城市”。它的主要功能是下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水,等到需要的時(shí)候再將蓄存的水“釋放”并加以利用。
1.2海綿城市構(gòu)建的背景
溫州作為我國(guó)浙江省的沿海城市,在夏秋季節(jié)常常遇到臺(tái)風(fēng)、暴雨、泥石流等自然災(zāi)害,并給當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活帶來了比較嚴(yán)重的影響。加上城市地面主要是依靠管渠、泵站等設(shè)施進(jìn)行排水,長(zhǎng)期如此,就使得溫州這一城市路面容易出現(xiàn)逢雨必澇,旱澇急轉(zhuǎn)。為了避免溫州一到下雨天或者遇到臺(tái)風(fēng)天氣就出現(xiàn)這樣的情況,海綿城市在構(gòu)建過程中景觀的設(shè)計(jì)則更加注重利用植草溝、雨水花園、下沉式綠地等“綠色”措施來組織排水,同時(shí)以“慢排緩釋”和“源頭分散”控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,這樣既避免了洪澇,又有效地收集了雨水。
2海綿城市構(gòu)建過程中景觀設(shè)計(jì)的相關(guān)要點(diǎn)
2.1道路景觀的綠化設(shè)計(jì)
道路作為城市發(fā)展中的重要廊道,也使得在海綿城市構(gòu)建過程中,發(fā)揮著重要的作用。而最需要考慮的是溫州城市道路景觀的綠化設(shè)計(jì)。所謂綠化設(shè)計(jì),則是指在城市的道路隔離帶或路側(cè)綠化帶的設(shè)計(jì)中,要設(shè)置相應(yīng)的植草溝、植樹溝,并根據(jù)季節(jié)的變化種植不同的植物,這樣不僅可以起到凈化空氣的作用,還使得雨季到來的時(shí)候,截留雨水。而當(dāng)雨水過于飽和的時(shí)候,則進(jìn)行有效的儲(chǔ)存,這樣能在干旱季節(jié)的時(shí)候,給道路周邊的植物進(jìn)行灌溉。
2.2道路景觀的材質(zhì)設(shè)計(jì)
道路景觀設(shè)計(jì)是溫州海綿城市建設(shè)中非常重要的內(nèi)容,除了對(duì)景觀的綠化設(shè)計(jì)加以重視外,還要慎重選擇合適材質(zhì)。為了有效應(yīng)對(duì)城市內(nèi)澇問題,道路景觀最好選擇可滲透的路面??蓾B透路面是通過各種技術(shù)手段使不可滲的路面變?yōu)榭蓾B透的水面,從而直接減少地表徑流的工程性措施。這一措施一方面增加了透水混凝土和透水面磚的使用面積,從而有效地促進(jìn)水體滲入地下。
2.3廣場(chǎng)景觀的人性化設(shè)計(jì)
近幾年,隨著我們生活水平的逐漸提高,以及對(duì)于自由活動(dòng)空間的需求加大,溫州城市廣場(chǎng)這一景觀也迅速地出現(xiàn)在建設(shè)之中。同樣作為海綿城市構(gòu)建中的一大景觀,其在設(shè)計(jì)過程中既要考慮實(shí)用性又要考慮人性化。從實(shí)用性的角度上考慮,廣場(chǎng)在地磚的選擇上最好是能夠透水的,而且地磚下面還要鋪裝一層透水混凝土,這樣才利于雨水的滲透。而從人性化的角度上考慮,城市廣場(chǎng)本來就具有休閑、娛樂、觀賞等功能,因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候,要注意將休閑設(shè)施等項(xiàng)目納入整個(gè)海綿城市的構(gòu)建中,并在一些配飾的選擇上采用不同色彩和樣式的組合,進(jìn)而提高廣場(chǎng)的美觀性和藝術(shù)性。
2.4自然景觀的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)
每一座城市都是由不同的景觀組成的,而所有的城市景觀中,自然景觀是最具有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能的,因此注重自然景觀的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)是最利于溫州海綿城市構(gòu)建的。城市自然景觀主要是由河湖、濕地等組成的,它們作為海綿城市天然的雨水滯納凈化場(chǎng)地,可以有效調(diào)節(jié)局域性的雨洪管理,甚至還能對(duì)局部的氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)。鑒于自然景觀的重要性,有效擴(kuò)建城市河湖,濕地等景觀建設(shè)的面積也就顯得尤為重要,尤其是在雨水比較集中的區(qū)域,更應(yīng)該有意識(shí)地增加自然景觀的建設(shè)項(xiàng)目,從而發(fā)揮自然景觀所具有的調(diào)節(jié)作用。
3結(jié)語(yǔ)
當(dāng)下,我國(guó)環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)峻,尤其是每當(dāng)夏季雨水增多的時(shí)候,諸如溫州這樣的沿海城市很容易在一夜之間就成為了“水城”,從而對(duì)百姓的生產(chǎn)生活造成了巨大的破壞。海綿城市的構(gòu)建能夠較好地調(diào)節(jié)城市的環(huán)境問題。
作者:潘崇仁 單位:浙江佳境規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司溫州分公司
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:海綿城市理論;工程建設(shè);應(yīng)用
引言
隨著當(dāng)前社會(huì)的不斷發(fā)展,城市規(guī)模越來越大,這種城市規(guī)模的擴(kuò)大必然會(huì)帶來較多的城市問題,比如洪澇災(zāi)害以及水資源短缺就是其中比較有代表性的一個(gè)方面,針對(duì)這一方面的問題,相應(yīng)的優(yōu)化處理是極為必要的,尤其是對(duì)于城市整體水環(huán)境的營(yíng)造,更是需要引起足夠的重視,海綿城市理論的應(yīng)用落實(shí)就是解決該問題的一個(gè)重要途徑。在城市發(fā)展規(guī)劃中合理運(yùn)用海綿城市理論,不僅僅需要從整體性方面進(jìn)行分析,還需要重點(diǎn)從局部以及各個(gè)細(xì)節(jié)入手進(jìn)行探索,尤其是對(duì)于各個(gè)市政工程項(xiàng)目的建設(shè)來說,同樣需要注重海綿城市理論的有效落實(shí),提升城市運(yùn)行效果。
1.海綿城市理論概述
海綿城市是指運(yùn)用多種技術(shù)手段構(gòu)建較為理想的低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),進(jìn)而也就能夠促進(jìn)城市水循環(huán)的良性發(fā)展,其中比較常見的應(yīng)用手段有“滲、滯、蓄、凈、用、排”等,如此也就能夠較好提升城市對(duì)于水資源的調(diào)控能力,尤其是對(duì)于城市雨水的滲透、凈化以及利用,更是能夠較好的在降低城市洪澇災(zāi)害問題發(fā)生的基礎(chǔ)上,有效提升其水資源利用效率。針對(duì)這種海綿城市的構(gòu)建運(yùn)行來說,其區(qū)別于以往的灌渠排水方式,能夠更好地借助于各類管網(wǎng)以及收納水體進(jìn)行整體構(gòu)建,如此也就能夠較好提升其運(yùn)行效率,并且也不存在對(duì)于城市水體的污染和不良影響,是一種綠色可持續(xù)發(fā)展的雨水排放以及應(yīng)用模式。針對(duì)海綿城市理論的具體落實(shí)應(yīng)用來看,其涉及到的建設(shè)途徑和具體方向也是比較多的,需要在相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)劃中注意的問題也比較多,其中需要切實(shí)做好生態(tài)環(huán)境的保護(hù)、低影響開發(fā)以及生態(tài)恢復(fù)等工作,最大程度上保障城市運(yùn)轉(zhuǎn)的高效性水平。從應(yīng)用實(shí)踐中分析而言,這種海綿城市理論的應(yīng)用在工程建設(shè)中確實(shí)表現(xiàn)出了較為理想的作用價(jià)值,能夠有效提升其最終的城市可持續(xù)發(fā)展效果,值得進(jìn)行深入推廣運(yùn)行,并且也已經(jīng)成為了當(dāng)前我國(guó)很多城市發(fā)展的重要方向所在。
2.海綿城市的具體應(yīng)用方式
2.1公共建筑項(xiàng)目
理想的海綿城市構(gòu)建優(yōu)勢(shì)。針對(duì)公共建筑項(xiàng)目中海綿城市理論的具體應(yīng)用落實(shí)來看,其可以采用的方式和手段是多方面的,比如可以采用綠色屋頂?shù)姆绞竭M(jìn)行公共建筑項(xiàng)目頂部設(shè)計(jì)構(gòu)建,促使其能夠較好針對(duì)雨水資源進(jìn)行匯總收集,此外,雨水花園的構(gòu)建同樣具備該方面的作用表現(xiàn);針對(duì)公共建筑項(xiàng)目周圍的輔助設(shè)施而言,同樣需要進(jìn)行海綿城市理論的有效落實(shí),比如對(duì)于透水鋪裝方式的施工建設(shè)以及生態(tài)停車場(chǎng)等工程項(xiàng)目的構(gòu)建,都能夠有助于海綿城市的作用提升,值得進(jìn)行規(guī)劃應(yīng)用。
2.2市政道路項(xiàng)目
城市中的道路工程項(xiàng)目是必不可少的一個(gè)重要組成部分,基于這種市政道路項(xiàng)目的有效構(gòu)建來說,同樣需要考慮海綿城市理論的相關(guān)落實(shí)要點(diǎn),如此才能夠切實(shí)提升海綿城市的整體運(yùn)行效果。針對(duì)市政道路項(xiàng)目中海綿城市理論的應(yīng)用來說,其不僅僅可以通過構(gòu)建透水道路的方式來提升市政道路項(xiàng)目在后續(xù)應(yīng)用過程中的排水效果,降低降雨帶來的不良影響和威脅,還可以通過設(shè)置下凹綠地的方式進(jìn)行市政道路項(xiàng)目的優(yōu)化,比如對(duì)于美人蕉、菖蒲以及黃昌等植物的應(yīng)用就能夠表現(xiàn)出較為理想的積極作用效果,在具體植物選擇過程中,盡可能的選擇一些耐旱耐澇的植株。
2.3公園綠地項(xiàng)目
基于海綿城市理論在工程項(xiàng)目建設(shè)中的有效應(yīng)用來說,公園綠地項(xiàng)目無疑是較為關(guān)鍵的一個(gè)方面,也是影響效果體現(xiàn)較為直接的一環(huán),針對(duì)這種公園綠地項(xiàng)目的有效構(gòu)建來說,為了提升其海綿城市的應(yīng)用特點(diǎn),需要首先保障相應(yīng)的綠色植被應(yīng)用具備著理想的作用效果,尤其是對(duì)于植草溝以及滯留塘的合理構(gòu)建,更是能夠表現(xiàn)出較為理想的作用價(jià)值,當(dāng)然,在這些基本結(jié)構(gòu)的配置過程中,同樣需要注意選擇耐旱耐澇的植物進(jìn)行栽培,最大程度上提升其作用價(jià)值;此外,在公園綠地項(xiàng)目中,還可以通過構(gòu)建地下蓄水池的方式來進(jìn)行水資源的調(diào)節(jié),更好地提升其回收雨水以及回補(bǔ)地下水的效果。
2.4水系濕地項(xiàng)目
在整個(gè)城市的發(fā)展過程中,為了提升其可持續(xù)發(fā)展水平,水系濕地項(xiàng)目已經(jīng)成為了必不可少的一個(gè)重要組成部分,這種水系濕地項(xiàng)目同樣也直接關(guān)系到整個(gè)海綿城市的構(gòu)建運(yùn)行效果。具體到水系濕地項(xiàng)目的規(guī)劃構(gòu)建過程中來看,圍繞著海綿城市理論的應(yīng)用和落實(shí),其可以采取的措施和構(gòu)建手段也是多方面的,比如可以通過充分運(yùn)用自然水體的方式來提升水系濕地項(xiàng)目的作用效果,還可以通過構(gòu)建人為的穩(wěn)定塘、調(diào)蓄池以及人工濕地的方式進(jìn)一步優(yōu)化提升海綿城市的運(yùn)行水平。
3海綿城市理論在工程建設(shè)中應(yīng)用注意事項(xiàng)
3.1明確建設(shè)途徑
對(duì)于現(xiàn)階段海綿城市理論的實(shí)際應(yīng)用來看,其可以采取的具體措施和手段是多方面的,可以著眼于整個(gè)城市中各個(gè)工程項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化,這也就需要首先明確相應(yīng)的海綿城市工程建設(shè)途徑,如此才能夠保障后續(xù)的施工建設(shè)工作以及整體規(guī)劃設(shè)計(jì)具備理想的方向性和可靠性。在當(dāng)前海綿城市工程建設(shè)中,其涉及到的可用途徑主要有綠化水平的提升,透水性鋪裝的推廣運(yùn)用、雨水生態(tài)管理模式的應(yīng)用等多種手段,而對(duì)于相應(yīng)的城市透水網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的布置和構(gòu)建,更是能夠體現(xiàn)出較為理想的作用價(jià)值。針對(duì)各類不同的建設(shè)途徑進(jìn)行具體分析,了解其在海綿城市構(gòu)建中能夠發(fā)揮出來的積極作用和價(jià)值,并且避免相互之間出現(xiàn)明顯的矛盾,最終也就能夠提升海綿城市構(gòu)建水平。
3.2明確規(guī)劃任務(wù)
對(duì)于海綿城市理論在工程建設(shè)中的合理應(yīng)用還需要重點(diǎn)從目標(biāo)以及任務(wù)入手進(jìn)行分析,明確具體的規(guī)劃任務(wù),進(jìn)而才能夠以此為目標(biāo)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),促使透水型海綿城市得到較好的全面構(gòu)建,避免海綿城市的最終運(yùn)行效果受損。在當(dāng)前的海綿城市構(gòu)建中,其主要的目標(biāo)和任務(wù)就是建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的城市水資源體系,促使整個(gè)城市的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠體現(xiàn)出最為有效的可持續(xù)特點(diǎn),尤其是要重點(diǎn)把握好透水率的提升,促使海綿城市具備理想的水資源儲(chǔ)存以及應(yīng)用價(jià)值。
3.3落實(shí)相關(guān)要點(diǎn)
在海綿城市的具體構(gòu)建過程中,為了提升其整體規(guī)劃構(gòu)建有序性和最大化價(jià)值,還需要把握好其中涉及到的各個(gè)要點(diǎn)內(nèi)容,尤其是對(duì)于一些重點(diǎn)工程項(xiàng)目,及其涉及到的各個(gè)具體設(shè)施,更是需要進(jìn)行充分把關(guān),提升其滲透以及凈水效果。結(jié)合當(dāng)前海綿城市的構(gòu)建來看,其中應(yīng)用效果最為理想的措施和要點(diǎn)主要就是圍繞著上述公共建筑項(xiàng)目、市政道路項(xiàng)目、公園綠地項(xiàng)目以及水系濕地項(xiàng)目等進(jìn)行有效落實(shí)。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于海綿城市理論在工程項(xiàng)目建設(shè)中的合理應(yīng)用和落實(shí)來看,其積極作用和價(jià)值是比較突出的,這種海綿城市理論的應(yīng)用必須要重點(diǎn)把握好公共建筑項(xiàng)目、市政道路項(xiàng)目、公園綠地項(xiàng)目以及水系濕地項(xiàng)目等,圍繞著這些工程項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),最終才能夠有效提升其整體滲水以及排水效果。
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關(guān)鍵詞:海綿城市;城市規(guī)劃;城市道路
中圖分類號(hào):TU984;TU99 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
一、海綿城市的理論
建設(shè)海綿城市,即構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng),主要是指通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等多種技術(shù)途徑,實(shí)現(xiàn)城市良性水文循環(huán),提高對(duì)徑流雨水的滲透、調(diào)蓄、凈化、利用和排放能力,維持或恢復(fù)城市的“海綿”功能。傳統(tǒng)城市建設(shè)模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”設(shè)施來組織排放徑流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,這不僅增加市政雨水管網(wǎng)及收納水體、排澇設(shè)施壓力,而且降雨初期大量污染物隨徑流雨水入河影響水環(huán)境質(zhì)量。另外大量雨水外排,也是水資源的一種浪費(fèi)。海綿城市構(gòu)建從源頭到末端的全過程控制雨水系統(tǒng),與傳統(tǒng)雨水利用相比,海綿城市更注重雨水的自然積存、自然滲透和自然凈化,是一種綠色可持續(xù)的雨水排放模式。
二、海綿城市理論在城市規(guī)劃中的實(shí)踐
本文將結(jié)合我國(guó)南方某城市闡述海綿城市理論的實(shí)踐。
(一)水系濕地規(guī)劃
河湖水系、坑塘濕地等是城市天然的雨水滯納凈化場(chǎng)地。尤其是城區(qū)水面率高的城市,要在河道兩側(cè)控制不小于5 m~50 m的綠化帶,為河濱植被緩沖帶、河濱濕地、雨水滯留塘等低影響開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)建提供條件。首先應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有水系濕地的保護(hù),尤其是城市低洼區(qū)的河溝、坑塘等,嚴(yán)禁盲目填埋,增加內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)歷史填埋的河道水系,特別是在因缺乏調(diào)蓄水體導(dǎo)致內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)較高的區(qū)域,應(yīng)結(jié)合城市建設(shè)進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。
針對(duì)該城市水路并行、城河相依的城市格局,應(yīng)充分利用河道與道路之間的綠化帶,建設(shè)植被緩沖帶,并設(shè)置橫向地表泄水通道將地塊雨水引入緩沖帶。在河濱綠化帶較寬、地勢(shì)低洼的區(qū)域應(yīng)構(gòu)建濕地系統(tǒng),強(qiáng)化對(duì)雨水的調(diào)蓄與凈化。對(duì)于相對(duì)封閉的河溝、坑塘等,應(yīng)輔以適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?,設(shè)置雨水滯留塘。
(二)綠地廣場(chǎng)規(guī)劃
該城市生態(tài)綠城建設(shè)規(guī)劃提出至2020年,城鎮(zhèn)綠化覆蓋40%以上(其中建成區(qū)綠化覆蓋率45%以上),城市人均公園綠地面積達(dá)到13O。充分挖掘綠地、廣場(chǎng)、公園等城市開敞空間滯蓄、凈化雨水的潛力,使之成為城市徑流污染的處理場(chǎng)地、超標(biāo)暴雨的臨時(shí)滯納空間。
為突破傳統(tǒng)、建設(shè)海綿城市,在濕地公園規(guī)劃設(shè)計(jì)中,統(tǒng)籌考慮了公園與周邊區(qū)域的空間關(guān)系、豎向關(guān)系、雨水出路等,在公園內(nèi)部構(gòu)建低影響開發(fā)系統(tǒng),使公園不僅服務(wù)周邊市民的游憩,更服務(wù)于周邊雨水的消納與凈化。
(三)城市道路規(guī)劃
城市道路雨水徑流量大,污染嚴(yán)重,是城市污染的主要來源。在滿足道路交通安全等基本功能的基礎(chǔ)上,應(yīng)充分利用道路自身及周邊綠化空間推行下凹式綠地、透水路面、LID樹池等低影響開發(fā)措施,削減徑流水量、改善徑流水質(zhì)。利用道路景觀綠化帶構(gòu)建下凹式綠地系統(tǒng),道路雨水地表徑流匯入綠化帶進(jìn)行儲(chǔ)存、入滲和凈化,超標(biāo)雨水溢流排放。采用透水路面,強(qiáng)化雨水入滲,考慮到車行道污染相對(duì)較重、荷載較高,采用透水路面應(yīng)當(dāng)慎重;但非機(jī)動(dòng)車道、人行道等,應(yīng)大力推廣透水路面。為盡可能多地消納道路雨水徑流,人行道樹木可采用LID樹池形式。
(四)地塊內(nèi)部規(guī)劃
低影響開發(fā)的核心理念即是采用小規(guī)模源頭分散措施控制降雨徑流水量和水質(zhì),因此建設(shè)海綿城市的重點(diǎn)即是在地塊內(nèi)推廣低影響開發(fā)。適用于地塊內(nèi)部的低影響開發(fā)設(shè)施主要有綠色屋頂、下凹式綠地、透水路面、雨水花壇等。
該城市的大型小區(qū)進(jìn)行了雨水綜合利用嘗試,但仍采用傳統(tǒng)的加藥處理工藝,初期棄流雨水直排河道,既不節(jié)能,也不能有效控制徑流污染。應(yīng)改變傳統(tǒng)思路,根據(jù)水環(huán)境特征及河道水質(zhì)控制目標(biāo)要求,更加注重利用低影響開發(fā)設(shè)施來控制降雨徑流污染,提升雨水利用率。對(duì)于已建地塊,尤其是排水管道標(biāo)準(zhǔn)較低、內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)較高的老小區(qū)和城中村,根據(jù)實(shí)施條件,有選擇地采用低影響開發(fā)設(shè)施提高內(nèi)澇防范能力。
三、推進(jìn)海綿城市建設(shè)的幾點(diǎn)建議
推動(dòng)海綿城市建設(shè)意義重大,任務(wù)艱巨,為貫徹落實(shí)講話精神,提出以下建議。
(一)水利部門應(yīng)在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用
海綿城市建設(shè)與水資源配置、非常規(guī)水資源利用、城市防洪排澇、水生態(tài)環(huán)境建設(shè)等工作密切相關(guān)。水利部門應(yīng)在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮主導(dǎo)作用,把海綿城市建設(shè)作為解決我國(guó)城市水問題的重要抓手,協(xié)調(diào)住建、環(huán)保等有關(guān)部門推進(jìn)海綿城市建設(shè),并逐步把雨洪資源納入到城市水資源配置體系當(dāng)中去。
(二)推動(dòng)出臺(tái)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見
海綿城市建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到城市規(guī)劃、供水、防洪、排澇、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面,必須統(tǒng)籌規(guī)劃,綜合實(shí)施。目前,海綿城市建設(shè)的理念正逐步為人們所接受,國(guó)內(nèi)很多城市已經(jīng)開展了海綿城市建設(shè)的探索。提出我國(guó)建設(shè)海綿城市的總體目標(biāo)、思路和具體措施,引導(dǎo)全國(guó)海綿城市建設(shè)的開展,提高城市水安全保障能力。
(三)積極開展海綿城市建設(shè)試點(diǎn)
建議選取基礎(chǔ)工作比較好的、雨洪資源利用潛力大的城市小區(qū)、園區(qū)、高校等開展海綿城市建設(shè)試點(diǎn),并在資金和項(xiàng)目上給予一定的支持。試點(diǎn)地區(qū)要從實(shí)際情況出發(fā),充分考慮當(dāng)?shù)氐乃Y源條件和防洪排澇、環(huán)境保護(hù)等方面的要求,采用先進(jìn)的理念、技術(shù)方法和手段,積極探索海綿城市建設(shè)模式和實(shí)現(xiàn)路徑。要及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)宣傳交流,切實(shí)起到示范作用,以點(diǎn)帶面,為全國(guó)海綿城市建設(shè)提供借鑒。
(四)研究制定支持海綿城市建設(shè)的政策法規(guī)
根據(jù)城市雨洪綜合利用的公益性特點(diǎn),借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn),為推進(jìn)海綿城市建設(shè),在國(guó)家層面應(yīng)研究制定強(qiáng)制和鼓勵(lì)城市雨洪綜合利用的政策法規(guī),限制城市建設(shè)中過多地采用不透水路面和屋頂,強(qiáng)制在市政工程建設(shè)和開發(fā)建設(shè)項(xiàng)目中采取雨洪利用措施,采取財(cái)政補(bǔ)貼、設(shè)置專項(xiàng)資金等形式鼓勵(lì)城市雨洪綜合利用工程技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)和使用,促進(jìn)海綿城市產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
綜上,在我國(guó)海綿城市建設(shè)仍剛剛起步,需要各部門齊心協(xié)力、同抓共管,需要在城市開發(fā)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)貫徹落實(shí)低影響開發(fā)理念,需要全社會(huì)共同參與。
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