前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的海绵城市的措施主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:沥青路面;病害;原因;防治措施
随着西部大开发的进一步深入, 我省公路运输交通量快速增长、超载超限车辆增多, 这就对公路的使用状况提出了更高的要求。但现状是常常习惯于用传统处治方法进行路面养护, 修复时间长、修复质量不高, 路面病害从发生到修复完成间隔时间太长, 缺乏及时修补和快速修补路面病害的方法和工艺, 同时采用新技术、新工艺、新材料在防治路面病害方面严重不足。因此急需对路面病害与防治进行研究, 采取有效措施, 科学防治路面病害, 提升公路服务质量, 构建畅通、快捷、安全、舒适的公路交通条件。
1 沥青路面病害出现的原因
1.1 沥青质量问题
由于近几年交通作为国家基础设施重点投资,全国各地二级路、一级路、高速公路、城市道路,开工项目很多而建设资金又有限,因此,在道路结构层的厚度设计、材料的采用本着经济适应的原则,而对交通量的变化,使用年限并没有重点研究,象高等级沥青路面,许多省市采用的是上面层使用进口沥青,而中面层、底面层则采用国产沥青,就国产沥青而言能达到规范要求的厂家并不多,而且数量十分有限,不可能满足国内建设规模的需要。作为建设单位,设计单位十分清楚这一情况,但从节省资金的角度来看只能勉强采取这一方法。
1.2 设计规范存在一定的问题
目前,柔性路面国家设计规范仍然采用弯沉值控制,并以黄河JN- 150 为标准荷载,作为设计参数,使用年限采用累计折合成标准荷载次数作为控制指标,而对重型车,特别是超重型车辆对路面结构强度的影响却没有过多过细的理论保证,规范中的折算系数并没有考虑路面承载极限能力,虽然现在国内许多路面方面的专家也在探讨这一问题,但国家规范并没有修改,设计时仍然要使用目前颁布的规范。
1.3 透层油、粘层油对路面的影响
为了使沥青路面与路面基层以及沥青砼本身层与层之间具有良好的结合性,洒一定数量的透层油和粘层油是十分必要的,然而,在施工当中透层油一般按1.2kg/m2,由于目前高等级道路大部分采用二灰碎石或水泥稳定级配碎石,渗透性能均比较差,加上局部挤压平整度稍差,经常有透层油窝积现象。
1.4 气候的影响
近年来,由于温室效应影响全球,在我国也不例外气温普遍提高气候反常,北方气候发生显著变化,冬季气候变暖夏天持续高温时间增长,这种气候条件是否持续下去有待时间的检验,由于气温的提高,而导致华北地区沥青软化点的不适宜是否应降低标号,值得考虑。
1.5 沥青砼配合比设计存在的问题
沥青砼配合比设计按规范要求应经过四个阶段,即目标配合比设计阶段,生产配合比设计阶段,生产配合比验证阶段和试拌试铺阶段,各阶段要达到的目的都有明确的要求。在施工时,有的单位压缩两至三个阶段,有的干脆凭经验进行施工,因此,从理论和实践来讲存在较大的偏差,从而导致沥青砼内在质量存在先天不足,另一方面由于目前国家现状所致,高速公路工期较短加上标价偏低,碎石料场不规范,大多地材都由个体企业承担,料场分散,设备落后,材料的均质性,稳定性均有较大的差别,虽然大部分单位在开工前都取样做了筛分分析符合要求,在施工过程中也检测并予调整配合比,但由于变化大,差异性大不可能做到十分准确,油石比级配都在变化,这是导致路面出现一些常见病害的原因之一。
1.6 沥青砼的摊铺
沥青砼的摊铺目前国内问题比较大,总的来说走两个极端,一方面高速公路摊铺要求全断面摊铺设备如ABG或费格勒2000 型,另一方面个别地市交通部门用的还是过去20 世纪60- 70 年代的摊铺设备,面过窄,没有自动找平系统,完全凭经验凭操作人员的感觉进行施工,事实上高速公路有些监理工程师对双向四车道的高速公路要求全断面摊铺,只考虑到了横坡容易掌握和消除了纵向接缝,所带来的弊端却是显而易见的,首先,由于摊铺断面宽,沥青混合料从中间通过铰轮输送到两侧由于距离大必然产生离析,这种离析改变了沥青砼生产配合比,其次由于烫平板从机心向两侧悬臂较长,随着摊铺次数的增加产生变形,对路面横坡的控制也有较大影响。
2 路面病害的防治措施
沥青路面常见病害的防治应从设计、施工和路面维护三个方面着手,只解决一个方面的问题是不够的。
2.1设计规范的修改
从目前的设计规范来看,在车辆荷载等级换算方面可能有较大的偏差,特别是应考虑特大车辆荷载对路基路面所产生的影响,其换算关系不是简单的倍数关系,在这方面要应引进部分省市科研机构的科研成果或引进国外科研机构提供的一些参数进行修定。高等级公路在选材方面应有严格的标准要求,路面结构层承载能力应适应当前和在设计年限内交通发展的需要,不能片面追求路面的里程量,而降低路面标准,在这方面应进行科学的比较,有的高速公路通车不到一年,大面积返工,出现这种情况的原因,一方面是为了省钱用国产沥青替代进口沥青,另一方面结构层的设计偏薄,路面基层底基层满足不了行车荷载的作用,因此,在这方面应计算一下是一次到位好, 还是为了节省点钱多修几公里路好,从综合效益来看,由于节省资金造成的路面破远比多修几公里路所产生的经济效益大得多。此外,在设计方面也应作一些大胆的探讨,如减薄沥青面层,增厚基层或底基层。这种设计形式有几个方面的好处: 一是优质沥青用量减少,缓解了国内优质沥青供不应求的矛盾;二是由于基层采用的水泥砼或沥青稳定碎石是水稳材料不怕雨水浸入,因此,即使在雨天不致于下雨路面过多积水影响行车;三是消除了沥青泛油,车辙等一系列病害;四是由于开级配中沥青砼具有良好的抗滑性
2.2 施工质量控制
优秀的设计,合理的工期是修筑高质量的基础,而科学施工则是高质量的保证。材料的选配,特别是集料场应固定,选择1-2 家能保证施工进度的厂家供料,使材料级配始终处于受控状态,不能偏离级配中线太远。沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在北方施工由于近些年的气候偏暖,因此,沥青标号宜选择在规定范围内低标号沥青,此外,透层油,粘层油沥青应采用与沥青砼用同一种沥青,特别是油石比的选择应考虑粘层油透层油返油时对其影响。在沥青混合料配合比设计上要特别重视。从施工机具来讲,拌合能力,摊铺机碾压机具必须配套,摊铺机应选择两台前后错开同时施工,而少采用全断面摊铺机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。沥青砼施工期间, 交通管制必须有专人负责禁止非施工车辆上路,防止上路机械漏油保持路面干净整洁。
3结束语
沥青路面正在逐步普及,发展速度很快,但其早期破坏成为了制约其社会经济效能发挥的瓶颈。道路沥青路面早期的破坏与设计、施工、管理养护等各个环节密切相关,为最大限度地减少早期破坏的产生,要全面研究、认识其病害原因,采取有效的应对预防措施,需要政府建设部门、设计单位、施工单位和养护管理单位通过完善的建设制度和流程来齐抓共管。
参考文献
【关键词】高速公路;沥青路面;病害;成因;维护
高速公路沥青路面的维护是一项很重要的工作,在高速公路中,沥青路面或多或少都存在损坏的情况。路面养护是高速公路养护的关键,而预防性养护是改善沥青路面病害的一种有效方法,通过加强道路前期的预防和检查,并采取相应的技术措施维护沥青路面,使其不留隐患,以恢复高速公路沥青路面的服务功能,避免给道路维护造成不必要的麻烦,以延长高速公路沥青路面的寿命。
1 高速公路沥青路面病害的成因与表现
1.1 车辙与龟裂
在行车过程中,行车荷载与路面直接接触时,由于基层的强度高,板体性强,变形能力差,沥青混凝土承受的荷载会传递到基层。沥青混凝土在承受基层反作用力的情况下,内部的原有结构层就会遭到破坏,失去应有的变形能力和强度,形成车辙。车辙形成原因主要是受气候因素变化的影响,还有超载超限车辆大幅增加,使沥青路面基层的整体性变差,局部出现松散的状况。
龟裂是由于路面基层湿软、稳定性下降、整体强度不足、路面层老化、路面材料未拌合均匀或配合不当而造成的,也可能是沥青路面出现纵向裂缝或横向裂缝时,未能及时对裂缝进行封填,导致水渗入下层而形成龟裂。
1.2 纵向裂缝与横向裂缝
纵向裂缝是与道路中线平行的裂缝,有时还伴有少量的支缝。在半填半挖路面的加宽处,由于路基压实不好,路基常出现沉降的情况而形成纵向裂缝。特别是沿行车辆因荷载作用而产生纵向的裂缝,其原因主要是水渗透破坏、路基施工不当、地基本身的原因等。横向裂缝是与道路中线垂直的裂缝,有时也会伴有少量的支缝。横向裂缝是由于半刚性基层收缩或低温收缩裂缝而产生的,起初出现于路面两侧,随着裂缝逐渐发展并贯通全路。
1.3 沉陷与松散
沉陷是由于路面受到损坏、路基沉降而导致局部凹陷,或者是由于开挖、回填过程中压实不足所造成的。松散是由于混合料中的沥青偏少,且集料与沥青间的粘结性较差,导致路面材料脱开并散失,沥青老化变硬而造成的。随着松散进一步发展就会形成坑槽,在车辆荷载作用下,使基层与面层脱离,导致基层结构破坏。
2 高速公路沥青路面的养护方式
2.1 日常养护
沥青路面出现较为轻微病害时,可以采取日常养护的方法来改善路面的状况。当路面裂缝在5cm以内,但未出现啃边、错台现象,可采取灌热的办法来改变沥青的性质,并对其作防水处理。先对沥青路面出现裂缝的部分进行拓宽与初步清理,再以吹风清理设备来清除裂缝中的杂物、灰尘、颗粒,保持裂缝的干燥和清洁,以满足裂缝的修补要求。对于沥青路面的坑槽、小面积沉陷、网裂等,已波及到基层或中下面层的局部病害,可以采用切割机械和破碎机械将修补范围切割出来,并由人工挖除病害,清除干净路面损坏的部分后,在坑内涂刷乳化的沥青,并铺平坑槽。
2.2 预防性养护
预防性养护是以专业技术对养护对象在最佳时间进行预防性养护作业,它需要应用机械工具与材料,以保证高速公路的运行。为了保护路面不受化学产品、雨水的侵蚀,使其延长使用寿命,可以通过考察现场路面的情况以及模拟现场施工试验进行数据分析,针对道路运行时间,采用喷涂沥青的方式对路面预养护进行实验,以确定沥青封面的施工材料。
2.3 专项养护
专项养护是根据养护对象的病害方式或损坏程度,对养护对象进行具体的、专业的养护。专项养护工作需要选择养护技术和最佳作业时间来进行,具有较强的针对性。
3 高速公路沥青路面病害的维护措施
3.1 准确把握高速公路的养护时机
高速公路沥青路面的维护应把握好时机,根据不同得养护方式,采用不同的养护方法。前期投入使用时,出现微小裂缝、小坑槽或大面积裂缝,应针对路面的具体情况,有针对性的进行养护,以消除路面安全隐患。按照相关标准规范和要求,分析路面各项指数,路面状况指数应在80以上,路面强度指数应大于或等于0.8,路面横向力系数大于或等于45度。
高速公路沥青路面养护是周期性的工作,工作人员应根据实际情况,定期检查和养护路面。通过采集路面数据,并综合进行分析,提高高速公路的养护标准。必要时,应抽样检查路面状况,以保证高速公路路面的服务质量。
3.2 建立高速公路沥青路面管理系统
在高速公路正常运行的过程中,高效、科学的检测手段是预防性养护高速公路路面的前提条件。通过采用现代化的信息技术定期对路况进行检测和系统管理,并建立监测制度,全面的检测高速公路路面的运行状况,以便为高速公路路面的预防性养护提供指导。对于高速公路沥青路面的管理,可以采用现代化科技手段来分析检测与养护的数据,针对数据提出有效的解决措施。具体实施时,应实时监控高速公路各段得路面,针对监控系统评价和预测路面病害,也可通过管理系统来选择相应的方案,以提高高速公路养护的效率和养护的科学性[5]。
从沥青的运输、制作、摊铺到养护,每一个环节都应进行科学化管理与操作。运输沥青时,应合理计算运力和运距,以保证运输车辆清洁,装料前底部和车厢侧板涂一层油水混合物,卸料后注意清理,避免结块,运输过程中,保持匀速且覆盖双层篷布,注意防水、保温,避免污染。制作沥青时,按照公路现场加工生产流程,注意合理控制改性沥青的温度和配比精准度。摊铺沥青时,注意清扫路面,保证路面清的洁度,按照相关的规范要求撒布黏油,对于局部多撒或少撒的部位应人工处理,并注意控制摊铺机械运行的稳定性与料斗状况,以保证摊铺均匀。碾压沥青路面时,碾压机作业应保持连续均衡,并对碾压机进行跟踪监测,以便及时发现问题,让工作人员立即处理。
3.3 加强高速公路沥青路面养护人员的业务培养
在高速公路养护的过程中,养护人员相当于保健医生,养护人员必须具有相应的养护技能,才能运用养护技术来更好的维护公路路面。相关的管理部门可以通过加强养护人员的专业养护知识和养护技能培训,不断提高养护人员的养护水平。也可以制定相应的用人标准和培训考核制度,使养护人员都能够持证上岗。另外,由于养护工作比较艰苦,相关的领导应注重培养养护人员的工作热情,提高养护人员的职业素养和工作责任心,保证高速公路的养护质量,使高速公路平稳运营。
4 高速公路沥青路面病害维护的注意事项
在沥青路面施工时,由于修补旧路面会铺玻纤维网、喷涂乳化沥青,且铺筑沥青路面的时间较长,因此,在施工时,应做好组织工作。施工段落的交通组织及划分,应按照交通部公路养护技术的相关规范来设置施工的导向标志、限速标志、警告标志和安全防护措施。施工单位应落实机械组织及人员,按照正规招标程序来选择施工单位,准备足够的机具、人力、原材料,在保证施工质量的同时,尽可能缩短施工的时间。建设单位要组织路政人员,做好施工现场交通疏导和交通组织,委派能力较强的监理单位进行监理[6]。
对于铣刨出的废料,可以选择公路的用地范围之外堆放。施工时,合理的安排时间,如春、秋季节,尽量避开交通量大和雨季的黄金季节。高速公路沥青路面的维护工作非常重要,相关的公路管理部门应引起高度重视,根据路面破损成都进行治理,以路面为中心全面养护沥青路面。
综上所述,在高速公路中,沥青路面或多或少都存在损坏的情况,随着道路交通承载量在不断加大,交通运输压力也随之加大,高速公路沥青路面的维护已成为道路维护的重要工作。通过采取相应的措施,加强道路前期预防和检查,并改进养护技术,为维护工作提供技术支持,尽快恢复沥青路面的服务功能,以延长高速公路沥青路面的寿命。
参考文献:
[1]郭文,吴英淑,郭力源,胡滨.高速公路沥青路面早期破坏现象及防护[J].山东交通科技,2013(2).
[2]胡一南.高速公路沥青路面的病害和养护对策[J].城市建设,2013(10).
[3]王志超,迟嘉陵.高速公路沥青路面质量控制及养护措施[J].科技致富向导,2012(19).
[4]梁志光.浅议沥青路面病害成因及对策[J].中小企业管理与科技,2011(10).
关键词:水泥混凝土路面 病害 机理 加固
水泥混凝土路面在我国已有多年的使用历史,近年来,我国现有的水泥混凝土路面有相当一部分已接近或超过设计年限,随着交通量的增加,尤其是汽车轴载日益重型化,在连续荷载作用下,出现路面损坏,使用品质下降等情况,水泥混凝土路面最严重的病害路面板的断板直至破碎。
一、水泥砼面板的病害形成机理
1、水泥砼面板唧泥、脱空形成主要原因
唧泥和脱空病害的产生有其内在因素和外界因素:内在因素是基层本身的质量、组成以及砼面板接缝状况;外界因素则是汽车荷载和气候变化。我国路面基(垫)层材料一般都选用稳定类集料,其模量远小于砼面层的模量。水泥砼路面在重车荷载的反复作用下,板下基(垫)层将产生累积塑性变形,使砼板的局部范围不再与基层保持连续接触,于是水泥砼路面板底与基(垫)层之间将出现微小的空隙,即出现了板下局部脱空,或称为原始脱空区。同时温度、湿度的变化,以及板内温度的非线形分布,引起板向上或向下的翘曲,加速了板与基础之间的分离,形成板底脱空。脱空的出现又为水的浸入创造了条件,当路面接缝或裂缝养护不及时,雨水从破损处侵入基层,渗入的水将在板下形成积水(自由水)。积水与基层材料中的细料形成泥浆,并沿面板接缝缝隙处喷溅出来,形成唧泥。唧泥的出现进一步加剧了板底的脱空。这样周而复始,恶性循环,最终导致路面的损坏。
2、面板脱空判断方法
1)判断方式
脱空板可采用人工观察法、弯沉测定法等方法来确定。人工观察法是通过肉眼观察接缝、裂缝、唧泥等情况初步判定脱空。当重车行过,能感到混凝土板有竖直位移时,或下雨之后,有明显唧泥现象的板块,认为是脱空。这种方法的缺点是主观性强,即便是有经验的工程师也不能避免错判、漏判。弯沉测定法是测试板角弯沉,如果超过某一限值,即认为存在脱空。我国交通部行业标准《公路水泥混凝土路面养护技术规范》(JTJ073.1-2001)(以下简称《规范》)中也明确规定水泥混凝土面板脱空位置的确定可采用弯沉测定法。
2)检测方法
主要采用弯沉指标来确定脱空板。首先选取水泥混凝土面板荷载最不利作用位置作为检测点,宜选取横缝及纵缝附近的点。采用两台5.4m长杆弯沉仪及BZZ-100标准轴载(后轴轴载为10t)测定车。检测点分主点、副点。主点位于板横缝前10cm,加卸载。副点在横缝后10cm,无荷载(正常行车方向为前)。将一沉仪置于主点,即测定车的轮隙中间;另一沉仪置于副点处。分别测定主、副点弯沉(按前进方向右轮测试)。右轮处于纵缝30cm左右。在《美国路面修复手册》中规定,凡弯沉值超过0.635mm的,应确定为板块脱空。根据我国公路修建状况和检测仪器的实际情况,有关专家推荐凡弯沉值超过0.2mm的,应确定为面板脱空(详见规范)。在本实验路段,采用双指标控制,即主点弯沉大于0.2mm或差异弯沉(主点-副点)大于0.06mm的,均认为板底可能出现脱空现象。
二、灌浆处治原理
在现有混凝土路面设计理论中,我们把混凝土板看作是小挠度弹性薄板,其假定条件是面板与地基间完全接触(不脱空)。同时混凝土板是一种准脆性材料,抗压强度高、抗弯拉性能差。在正常情况下,面板均匀支承时,无论荷载作用位置,应力都较小。而一旦脱空,板角处由于基础支撑的丧失处于悬臂状态,板内将产生过大的应力、剪力,混凝土板很快达到极限寿命。水泥混凝土面板灌浆是通过注浆管,施加一定压力将浆液均匀注入板底空隙、板下基(垫)层中,以充填、渗透、挤密等方式,赶走板底、基层裂隙中的积水、空气后占据其位置,经人工控制一段时间后,浆液将原来的松散颗粒或裂隙胶结为整体,形成一个良好的"结石体"。灌浆处治改善了板底原有受力状态,恢复板体与地基的连续性。达到加固基础,治理病害的目的。
1、浆体要求
常用的水泥浆材料包括:水泥、粉煤灰、水、外加剂等。将浆体制成7.07×7.07×7.07cm立方体试件,标准养护7d,其抗压强度应到5MPa以上。浆体应具有良好的可泵性、和易性、保水性,浆体过稠不能均匀布满板底空隙,浆体过稀,干缩性大。在施工中,本人认为为防止浆体的干缩,浆液中宜掺加一定量膨胀剂。流动度是影响可灌性的主要因素,一般流动度越高,可灌性就越好。由于在现行规范中未对此做明确规定,参照预制梁板压浆施工经验,采用水泥浆稠度试验漏斗(体积1725ml±5ml),以浆体自由全部流完的时间作为流动度来控制。从试验结果分析,在相同水灰比的情况下,流动性随着水泥与粉煤灰的比例产生变化。同时,粉煤灰比例也影响水泥浆的后期强度。在相同条件下,水灰比越大,则浆体的强度会逐渐降低,因此,不宜采用过大的水灰比;根据上述试验结果,在施工中采用的浆液配比为:水泥:粉煤灰:水:早强剂=1:0.5:0.7+0.5%。在取得大流动性的前提下,保证了浆液的强度。
2、工艺要求
孔位布设一般为3-5孔,应根据混凝土面板尺寸、裂缝状况以及灌浆机械等确定。灌浆孔大小应和灌注嘴大小一致,一般为5cm左右。灌浆顺序从沉降量大的地方开始,由远到近,由大到小。灌浆压力的控制应视混凝土板的损坏及脱空情况具体确定。当浆液从接缝处或另一注浆孔冒出,就可认为完成该孔注浆,即停止注浆,迅速移至另一注孔继续作业。压力一般控制在1MPa-4MPa之间,并停留3min-5min,效果较好。
三、对水泥砼路面改造的建议方案
目前,国内对水泥砼路面进行改造,基本上选用沥青砼面层结构,实践证明这是对的。但是对于旧水泥砼板块的处理则有不同的办法。从经济性、可行性、结构稳定性等综合考虑,认为对水泥砼路面进行技术改造,宜采用凿除所有砼板块,修补原基层后(原水泥砼板块下边为二灰碎石基层,80年代修建的有石灰土基层),加铺二灰碎石基层给予补强,再铺筑沥青砼面层的“建议方案”,此“建议方案”具有以下几个方面的优点:
(1)节约成本,减少工程量,缩短工期
按照“建议方案”须凿除所有旧的水泥砼板块,这从根本上消除了反射裂缝产生的隐患,在二灰碎石基层上可不再设置AC-10I型细粒式沥青砼找平层和铺设玻纤网。解决了半刚性(柔性)、刚性、半刚性、柔叉混杂的路面结构型式的矛盾,使得现有路面结构与设计理论更加协调、吻合。另外“建议方案”比“方案设计”减少了路面结构层次,且无需做砼板块修补、浇筑、钻孔压浆,可大大减少工程量及多种机械设备的投入,也减少了弯沉检测工作量。
(2)有效控制路面标高
采用“凿除砼板块后加铺18cm厚二灰碎石基层和10cm厚沥青砼面层”的建议方案,路面标高仅增加6cm,有效地控制了路面标高。对沿线桥涵升高,平交道口、过境街道的接坡,横跨公路上空的各种线路、管道的净空高度以及路基加宽的影响很小,在较小范围内花较少的经费就能解决问题。避免了大的社会矛盾和施工干扰,经济效益和社会效益都十分明显。
【关键词】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,比如水的侵蚀、软土地质条件、冻害、沉降、车辆荷载等等,这些因素将会造成公路边坡失稳、变形、路面裂缝、岩溶地区以及采空地区公路的损害等,最终导致公路损坏。因此,如何做好公路工程病害的治理工作是当前公路建设中非常重要环节。
1 公路工程路基病害及治理措施
1.1 边坡防护与加固的治理措施
“预防为主,防治结合”是公路路基路面对病害的处理原则,因此做到防患于未然是最好的处理方式,但是出现病害也是不可避免的。影响边坡强度的因素很多,首先从边坡施工材料的选择来看,边坡防护的材料有植物,刚金水泥以及各种混合防护材料,相应的防护就有植物防护,工程防护,柔性防护和综合性防护。众所周知,植物具有防治水土流失,调控气候的作用,植物防护的具体做法即在防护栏周边种植一些具有生命力的植物,形成一层生物保护层,减缓坡地水土的流动速度,有效地保护了路基路面。一些植物具有监控和吸收污染物的功能,生命防护层不仅美化了环境,而且净化了空气,是非常有效的防护手段。工程防护可以弥补植物防护重的不足,因为坡地附近还有不适宜种植植物的土壤带,这时候可以运用工程防护手段,保证不遗漏任何防护点。柔性防护措施主要是在现有防护的基础上,增设防护植物网和铁丝钢筋网,进一步加强防护效果。综合性防护实质就是这些防护措施的配合,综合性防护是最有效的防护手段。
1.2 边坡变形与失稳的治理措施
边坡主要指路基路面中存在的天然坡地以及人工坡地,边坡常常容易出现滑移,倾斜,水土流失等问题,如果不及时治理,容易出现引起泥石流,道路塌方,危石伤人等事故,因此对边坡防护的治理刻不容缓。治理边坡问题时,要尽可能结合现场实际情况,选择操作简单,实用性强,工程负担小的施工方案,使治理工作能够做的又快又好。同时,在选取治理材料的时候,要尽可能将材料搅拌均匀,严格按照配比进行操作,使得防护材料质量优良,能够有效增强边坡防护的效果,避免事故的发生和资源的浪费。
2 公路工程中路面病害及治理措施
路面养护时应结合病害特点,采取有效的维修工艺和方法,进而在到达养护目标的同时,提高维修施工效率,及时排除病害给交通带来的不利影响。
2.1 路面坑槽的治理
当路面出现坑槽而基层未遭到破坏时,应严格按照规范标准进行修补。修补过程中遇到阴雨季节或雨雪天气,而又无法找到合适修补材料时,应适当进行保护或处理防止坑槽面积进一步增大;当路面坑槽的出现由基层局部稳定性差引起,应先采取措施处理基层,而后修补路面坑槽。
2.2 路面裂缝的治理
修补路面裂缝时,应根据裂缝的严重程度采取有效的修补措施。通常情况下按照以下步骤修补路面裂缝。首先,判断裂缝是否由路基引起。如原因在于基层可采取填充材料等措施增加基层强度,提高其稳定性,为路面裂缝的修补奠定基础。如路面裂缝不是由基层引起,应按照以下方法进行处理:高温季节路面出现的轻微裂缝自行愈合,可不进行处理;如裂缝如无法愈合应打扫干净出现裂缝的路段,而后将少量沥青均匀的喷洒在路面,并撒上2~5mm的粗砂或石屑。最后使用轻型压路机进行碾压处理。并使用稍稠的沥青涂刷裂缝;当路面出现横向或纵向裂缝时,应根据其宽度大小进行处理。当裂缝宽度不足5mm时应将裂缝中的杂物清理干净,向其中灌入浓度较小的热沥青,并灌注深度控制在裂缝的2/3,然后将粗砂或石屑填入其中捣实。最后清除溢出缝外的粗砂、石屑和沥青。当裂缝宽度超过5mm时,将裂缝边缘松动的部分清除后,向缝中填充热拌沥青混合料,最后进行捣实处理。
如路面因使用时间长久,性能老化导致路面出现裂缝且基层尚未遭到破坏时,先使用乳化沥青稀浆进行封层,厚度控制在3~6mm,而后在其上铺设沥青混合料上封层,利用改性沥青薄层罩面;如因基层原因导致路面出现龟裂应先将基层问题处理好。
2.3 路面拥包的治理
处理路面拥包时,应根据拥包的形成原因和严重程度采取不同的处理方法。如因施工时使用过多的细集料或沥青原因,导致路面出现较为严重的拥包现象时,应使用机械将拥包清理干净,保证清理后低于路面10mm左右,接着将杂物清理干净后使用热沥青混合料重新做面层;如基层局部含有较大水分,致使基层和面层结合不紧密,导致路面推移形成的拥包,处理时应将出现拥包的面层处理干净,将基层晾干后重新做新面层;如因基层水稳定性不良或强度不足导致路面出现拥包时,挖除基层和路面,并填充新的材料夯实处理后,重新做面层。
2.4 路面沉陷的治理
路面沉陷由路基沉降不均匀、基层结构破坏、桥涵台背填土不实等原因引起,其中如基层沉降导致路面出现较小沉降时,可将粘层涂刷或喷洒在沉陷位置,并使用混合料填充压实;如基层结构破坏导致的路面沉陷需要对基层处理后在做沥青面层;桥涵台背填土不实造成的路面沉陷应依据沉陷具体情况进行处理:使用机械重新进行压实处理,尤其应保证台背死角位置处的压实;如土层空隙与含水量比较大时应使用中粗砂、卵砾土、碎石土换填处理,换填厚度具实际情况而定,最后进行注浆加固处理。
2.5 路面车辙的治理理
路面出现车辙的原因很多,处理方式也因此有所区别。如因车辆行驶推移路面形成的车辙,应先刨除和切削出现车辙的面层,然后重现进行铺设;如因横向推挤导致路面出现波形车辙,应将凸出的部分切除掉,并使用粘结沥青涂刷或喷洒波谷位置,最后填充沥青混合料,找平压实处理;如因基层和面层稳定性不强引起的车辙,先挖除面层将夹层清除掉,重新铺设面层。
3 加强公路工程施工管理,保证公路工程建设质量
3.1 加强对施工材料的管理
各施工单位一定要根据设计方案提出的材料结合现场施工环境后,经过综合分析评定后选择的材料进行施工。规范材料供应商的资质,这是保证合格施工材料的基础。材料一定要经过严格的把关与检验,选择合适的地方存放施工材料,防止不当环境由于过度干燥或潮湿引起的材料变形或变质,影响施工的正常使用。施工时,取用材料时,一定要对材料进行二次检验,防止材料在存储不当时发生改变,确保此时的材料能确保施工正常使用。
3.2 强化施工技术管理
加强对公路路基施工过程中技术工艺的监督,这是保证公路施工质量的重点。
公路路基路面的施工一定要对不同路段施工技术进行监督与管理。公路路段施工从招标开始,就要有技术跟踪,指导施工要点。路基确定施工要点后,在现场实际施工时,又要根据实际情况对路基进行施工或技术变更。只有这样,才能保障路基的施工质量。一定要保证公路路基施工中严格按照施工技术施工,以保障路基施工质量为目的执行施工。
4 结束语
综上所述,路基路面的病害治理是一项艰巨复杂的任务,对于一些经常出现的病害状况,要结合施工现场的地质天气情况,合理制定施工方案。突发的病害情况,要具体问题具体分析,结合以往的经验,做好治理工作。其原则就是能够提前预防就要做好防御工作,不能够预测的就要以最小的投资和最优的施工方案进行治理,减轻路基路面病害给公路工程施工带来的不便。
参考文献:
近年来,沥青混凝土路面以其比单纯的混凝土路面具有诸多优势特点,而越来越多地被应用到云南省的各条高等级公路。沥青混凝土面层具有养护时间短、养护维修方便、噪音低、具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,适合于各种车辆的通行,并具有坚实、耐久、平整、良好的抗滑、防渗、耐疲劳的性能和抗高温开裂的温度稳定性,随着云南经济快速、协调发展,出川入滇交通量的不断增长,道路交通量日益增大,货运车辆迅速大型化且严重超载,使水麻公路路面面临严峻的考验。本文探讨了其病害形成的原因及防治措施。
【关键词】高速公路;沥青路面;防治措施;
中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A
1、前言
云南水麻高速公路采用沥青混凝土路面。沥青混凝土路面以其比单纯的混凝土路面具有诸多优势特点,而越来越多地被应用到云南省的各条高等级公路。很多沥青路面均呈现出一定的早期破坏,如裂缝、沉降、松散、坑槽、泛油、剥落、车辙以及行车过程中路面平整度逐渐变差(甚至高速公路也出现春融翻浆)等病害。正常维修期大大提前,直接影响了车辆的运行,加大了汽车的磨损,缩短了沥青路面使用寿命。影响了行车的安全性和舒适性,增大了养护工作量,经济损失巨大。
2、高速公路沥青路面早期破坏的原因
道路沥青路面的设计使用寿命一般为10~15年,如果通车1~3年内就发生严重病害和较大面积损坏,称为早期破坏。早期破坏类型归纳为:
2.1、水损坏
随着时间的推移,特别是长期下雨后,轮迹处路面向两边推挤而隆起,轮迹处继续沉陷,再发展,靠近轮迹的隆起部分破损,很快就出现面层松散、剥落、坑槽等。这是典型水损害现象。
2.1.1通常水损害产生的原因有下列几种:
(1)路面排水系统不健全
(2)路面压实度不足
(3)路面离析
(4)其它:集料表面粉尘太多
2.2 、裂缝
裂缝是路面早期破损最常见的病害之一,它的危害在于从裂缝中不断进入水份使基层甚至路基软化,导致路面承载能力下降,加速路面破坏。其中包括横向裂缝和纵向裂缝两部分。
2.2.1横向裂缝
横向裂缝大多出现于路面两侧的硬路肩,逐渐发展而贯通全路幅。横向裂缝可分为荷载性裂缝和非荷载性裂缝两大类。荷载性裂缝是由于路面设计不当和施工质量低劣,或由于车辆严重超载,致使沥青面层或半刚性基层内产生的拉应力超过其疲劳强度而裂缝。非荷载性裂缝是横向裂缝的主要形式,它有两种情况:沥青面层温度收缩性裂缝和基层反射性裂缝。
(1)横向裂缝其成因主要有三个:
a材料收缩引起横向裂缝
一方面在基层成型过程中,因基层材料失水收缩而形成规则的横向裂缝,另一方面基层材料因温度骤降而发生低温收缩开裂。
b沥青及混凝土的温缩引起的裂缝
因沥青是一种对温度变化比较敏感的粘弹性材料,温度下降时,沥青混合料逐渐变硬变脆,并发生收缩变形.当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时,沥青路面表面就会被拉裂,并逐步向下发展,形成上宽下窄的横向裂缝。
c差异沉降引起的横向裂缝
在软土地基与非软土地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与路段交接处,因地基或路基与构造物差异沉降导致基层开裂,并反射到沥青面层,形成横向裂缝。
(2)对于横向裂缝的处治方法 :
对于基层开裂引起的反射裂缝及沥青混凝土温缩等引起的横向裂缝,如缝宽较小可不予处理,如宽度在3mm以上,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。如缝宽在5mm以上,可将缝口杂物清除,或沿裂缝开槽后用压缩空气吹净,采用砂料式或细粒式热拌沥青混合料填充捣实,并用烙铁封口。
对于由土基沉降引起的横向裂缝,如出现错台、啃边、裂缝宽度大于5mm以上的,则需沿横缝两侧各50cm~100cm范围开槽,挖除上面层,按照方法(1)先将裂缝填实,然后沿横缝加铺玻璃格扇,重新摊铺上面层。
2.2.2纵向裂缝
纵向裂缝可分为以下几种情况:首先,是由于路基压实度不均匀,路面不均匀沉陷而引起的:其次,是沥青面层分幅摊铺时,两幅接茬未处理好,在行车载荷作用下,易形成纵缝:再次是由于水的渗透破坏引起的。,纵向裂缝,多发于半填半挖路基处、紧急停车带或路肩部位、行车道部位,主要由路基的不均匀沉降造成。
(1)预防纵向裂缝产生的主要措施
是处理好地基,若路基分层填筑和压实得好,使路基尽可能均匀,特别在预先采取措施防止地表面水渗入地基的情况下,可以大幅度减少纵向裂缝的数量,同时显著延缓纵向裂缝出现的时间。
(2)对于纵向裂缝的处治方法主要有以下几种:
对于缝宽小于3mm的裂缝可不作处理,大于3mm小于5mm的纵向裂缝,可将缝隙刷扫干净,并用压缩空气吹净尘土后,采用热沥青或乳化沥青灌缝撒料法封堵。
如纵缝进一步发展,出现啃边、错台且裂缝宽大于5mm,则需铣刨上面层和中面层(铣刨宽度为裂缝两侧各1m),并对裂缝按方法(1)先行填实,沿纵缝铺设玻璃格栅,摊铺中面层,然后在中面层上沿纵向每隔5m设宽为1.2m的玻璃格栅,最后再摊铺上面层。
对于尚未稳定的纵向裂缝,除按方法(1)处治外,还应根据裂缝成因,采取排水、边坡加固等措施,以使裂缝稳定不继续发展。
2.3、网状裂缝又叫龟裂
2.3.1 网状裂缝产生的原因:
网状裂缝主要是由于路面的整体强度不足而引起的。一个原因可能是路面结构设计不合理,路基路面压实度不足,路面材料配合不当或未拌和均匀等使沥青与石料粘结性差;另一个原因可能是由于路面出现横向或纵向裂缝后未及时封填,致使水分渗入下层,使基层表面被泡软,在汽车荷载反复作用下,粉浆通过面层裂缝及空隙被压到表面产生唧浆,基层表面被逐步淘空,产生网裂。另外,沥青老化和汽车严重超载,使基层产生疲劳破坏也是导致沥青面层形成网状裂缝的重要原因。
为预防网状裂缝必须加强货车的载重管理,在路面出现裂缝时要及时修补处理。
网状裂缝的处治方法如下:对于轻微网状裂缝可用玻璃纤维布罩面,对于大面积的网状裂缝、常加铺乳化沥青封层或在补强基层后,再重新罩面,修复路面。
2.4、车辙和推移
车辙是在行车荷载重复作用下,路面产生永久性变形积累形成的带状凹槽。主要是由于沥青混合料级配设计不合理、稳定性差或由于基层及面层施工时压实度不足,使轮迹带处的面层和基层材料在行车荷载反复作用下出现固结变形和侧向剪切位移引起。车辙和推移降低了路面平整度,当车辙达到一定深度时,由于辙槽内积水,极易发生汽车飘滑而导致交通事故。
2.4.1车辙和推移形成的主要原因如下:
(1)行车荷载的影响
(2)基层施工质量差
因基层的厚度不足或因基层材料、施工、养生不当导致基层整体强度不足,由于荷载作用超过路面各层的强度,使得路表变形过大而形成辙槽和推移。
(3)沥青面层高温稳定性差
由于沥青混合料是一种弹塑性材料,如沥青、矿料的选材不当或混合料组成不当会导致沥青混合料的高温稳定性差、抗塑性变形能力低,在高温条件下,车轮碾压反复作用,荷载应力超过沥青混合料的稳定极限,使流动变形不断积累形成车辙和推移。
2.4.2预防车辙和推移病害的措施:
首先,要选取合适的筑路材料。选用低针入度,高软化点,低含蜡量的高粘度沥青和表面粗糙、嵌挤作用好,与沥青粘结性能强的集料,可在一定程度上缓解车辙的形成。其次,在施工中要加强控制压实度,是避免压实度不足引起车辙的有效途径。再次,在高温季节,应严格控制超大型超载车通行。
2.4.3对车辙和推移的处治方法如下:
对于连续长度不超过30m、辙槽深度小于8mm、行车有小摆动感觉的,可通过对路面烘烤、耙松、添加适当新料后压实处理。
当沥青面层磨损、横向推移时,应清除不稳定层,用铣刨机拉毛,重铺面层。
当基层或土基不稳定时,应先进行补强处理后,再修复面层。
对于因基层施工质量差引起的车辙、推移,在重新摊铺面层前应先行处理好软弱基层的处理。
2.5、波浪
主要原因是路面组成材料设计不合理或施工质量差,导致路面材料不足以抵抗车轮水平力的作用。
2.6、松散
主要原因是采用的沥青粘结力差,沥青用量偏少,或所用的矿料过湿,铺撒不匀,或所用的嵌缝料不合规格而未能被沥青粘牢。
2.7、坑槽
主要原因是面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的。另外基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽。路面上出现的坑槽病害,是龟裂、松散等其它损坏进一步发展的结果。
2.7.1沥青路面出现坑槽的原因有以下几种情况:
首先,是由于面层的网裂、龟裂后不及时养护而逐渐形成的;其次,基层局部强度不足,在行车作用下也易产生坑槽;再次,水损害和油损害也是形成沥青路面坑槽的主要原因。
2.7.2预防坑槽损害的措施:
首先要选用粘附性和抗老化性强的沥青,恰当采用集料,合理设计混合料级配; 其次要严格控制混合料的出厂、摊铺、碾压及终了温度,确保压实度达到规范要求,确保沥青面层的厚度和平整度;再次要确保路表排水畅通,以预防为主,对裂缝、小面积松散、沉陷等作用及时科学的维修,避免其迅速发展为坑槽。
2.8、沉陷
一般是由基层局部成形不足,强度不够,在行车载荷和自然因素等作用下形成的。对于大面积沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均匀沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基压实度不足引起。
2.9、冻胀和翻浆
多发生在路基挖方或填挖交界的路段,主要是由于路基排水设计不合理,造成路基含水量过大引起的翻浆。
2.10、剥落
如果沥青混合料中使用了中性或酸性石料,将会造成集料与沥青之间的粘附性不足,在行车荷载的作用下,集料从路面剥落,使路面形成麻面,进而可能发展成为坑槽、松散等病
2.11、泛油
2.11.1含义:
沥青混合料中的沥青在天气炎热时向上迁移到路面表面,而在冷天时又不存在逆过程,因而沥青积聚在路面表面,形成一层有光泽的沥青膜的现象为泛油。
2.11.2泛油的成因如下:
(1)混合料组成设计不当。
混合料中沥青用量过多或空隙率过小,在车辆荷载反复作用下,多余沥青由下部泛到路表形成泛油。
(2)混合料拌和控制不严。
细料含量过少,混合料比表面积较小,则沥青用量相对较多,也易出现泛油。
(3)粘层油用量不当。
喷洒过多或洒布不均匀也会局部出现泛油。
2.11.3预防泛油的措施:
必须合理设计混合料组成比例,避免沥青用量过多;精细施工,严格控制施工质量;投入使用后注意养护,防止雨水大量渗入。
2.11.4泛油的处治方法如下:
(1).对于路表轻微泛油,表面石子仍外露的路段可不作处理。
(2).对于局部施工质量差引起水损坏且出现坑槽破坏的,宜按坑槽修补方法处治。
(3).对于大段泛油严重,磨擦系数降低较多,影响行车安全的可采用碎石压入法处治或铣刨原路面重新摊铺面层。
2.12、壅包
是沿交通流方向出现的路表材料的竖向位移。这类病害大多是由于路表材料稳定度低、交叉口车辆的频繁起动与制动、水泥混凝土与沥青混凝土路面接点处产生过大应力所致。此外,面层较薄,以及面层与基层的粘结性差,也易产生推挤、壅
2.13、其他原因
2.13.1 路基的质量好坏也是影响沥青路面使用寿命的重要原因之一。
2.13.2路基工程的地质和水文特点,湿软地基的残余变形、 路基填料和压实度、路基拓宽、路基内地表与地下水的浸蚀均会对沥青路面的病害产生影响。
2.14、路面结构设计我国现行规范中可供设计人员选择的结构单一,而且级配范围较宽。
2.15、设计与路段实际情况相差大
2.16、科研
由于我省的高速公路起步较晚,但发展速度极快,科研工作的相对滞后是导致我省高速公路沥青路面在使用过程出现早期破坏的原因之一。
2.17、外界因素的影响
2.17.1车辆超载的影响
随着我省经济的迅速发展,云南主要的交通为道路运输。道路上的货车运输增长非常快,某些部门从自身利益出发,超载严重。超载严重是造成早期破坏的主要原因之一。
2.17.2气候因素
云南特殊的气候是造成高速公路出现车辙和推移的原因。
2.17.3人为因素
交通事故及车辆漏油交通事故及车辆漏油、千斤顶引起的路面破坏。
2.18、施工与养护因素的影响
2.18.1材料选择不当
目前我国的高速公路大部分都选用优质进口沥青,上面层采用改性沥青,但在调查中发现,有些建设部门为了确保沥青的质量,在进行招标时将指标值定得过高,以至于有些沥青供应商为了迎合主管部门的需要,在沥青中加入某种成分以提高指标值,严重影响了沥青路面的寿命。在这方面,可借鉴水麻高速公路的做法:建设部门对砂石料的供应统一规格、统一招标,在条件适宜的路段自建料厂,严格按照标准规格以及质量提供材料,不仅满足了工程进度的需要,也确保了工程质量。
2.18.2 沥青混合料的配合比不合理
2.18.3 沥青混凝土拌合温度的控制不严
2.18.4 政府行为的不科学性
2.18.5 混合料的摊铺和压实
摊铺质量不好往往伴随着裂缝、车辙等病害的发生。碾压过程要及时、迅速,并要保持碾压要求。绝对不允许压路机中途急停、转向,一面发生推挤、拥包现象,从而影响平整度。可见,压实措施的好坏是对沥青路面的平整度、防止水损坏和提高抗车辙能力都有很大影响。
2.18.6 路基施工缺陷的影响
路基软土地基不稳定、地基换填或挤淤处理不彻底、路基填筑压实度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均匀沉降等都会导致路面的早期破坏。
2.18.7 桥梁施工缺陷的影响
桥面沥青路面早期破坏通常发生在那些预拱度设置不合理造成桥面沥青面层厚度达不到设计要求、简支梁桥伸缩缝施工质量差的桥梁结构上。由于桥梁施工质量控制不足的影响,桥面沥青路面也时常发生早期破坏。
2.18.8 养护与管理
路面早期养护措施不及时、不完善等也是高速公路沥青路面产生早期破坏的原因。允许超载车辆进入高速公路或对超载车辆控制不严则更是早期破坏的直接原因。
2.19、原材料的影响:
(1)矿料:
设计好的沥青混合料首先应认真抓好矿质原材料的选材,严格控制矿质原材料备料质量。
(2)沥青:
各地根据气候分区选择与本地气候、交通条件相适应的沥青种类及标号,并使用优质的沥青,对预防沥青路面早期出现车辙,有效防止路面开裂,保证路面有较好的抗疲劳破坏能力具有重要的意义。
3、为高速公路沥青路面发生早期破坏和损坏,应该采取下列措施来防止沥青路面的早期破坏。
3.1根据实际情况确定并严格控制高速公路沥青路面设计、施工各项指标,严把质量关,科学合理地安排工期,不搞形象工程;
3.2将沥青路面科研工作与高速公路建设结合起来,改变科研与建设施工过程脱节的现状,将大大提高我省各条高速公路沥青路面的建设水平,有效防止出现早期破坏。
3.3强化施工管理,提高工序控制的科学性。
3.4保证现场试验数据的完整和准确,杜绝弄虚作假。
特别是沥青材料、砂石料的试验数据,必须做到抽样合理,数据真实保证沥青路面材料的路用性能。对高路堤、软基处理、填挖结合处、结构物两端填土等重点部位的施工重点监控,防止不均匀沉降影响沥青路面的使用功能。
3.5重点控制沥青路面的压实度、均匀度、平整度和构造深度等指标,特别处理好平整度与压实度的关系。
3.6优化高速公路的排水设计,防止水损坏。
3.7重视半刚性基层的养护,防止反射裂缝的出现。
3.8交通执法部门与其它行业主管部门联合执法,大力打击超载运输,保证高速公路的正常使用, 加强巡查防止在路面上修理车辆各种工具对路面的破坏。
3.9加大养护管理力度,提高养护管理水平。 经验表明,科学有效的养护不但保证了高速公路沥青路面的服务性能,也是防止早期病害的进一步发展、节省养护资金的有效手段。
3.10学习引进国外先进、成熟的技术。
3.11不过分追求某些结构,例如透水面层,由于我省的高速公路沿线以及路面灰尘较多,自然环境恶劣等因素影响更容易发生路面早期破坏。
4、路面在施工过程中质量的控制
4.1沥青的选用十分关键
要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度、软化点、延度指标必须严格把关。选用具有良好的高低温性能、抗老化性能、含蜡量低、高粘度的优质国产或进口沥青。在条件许可的情况下,可在沥青中掺加各种类型的改性剂,以提高基性能指标。
4.2 在沥青混合料配合比设计上要特别重视
4.3 沥青混合料拌合时间、出厂温度、摊铺温度、碾压成型等温度控制必须严格按规范要求进行,合理安排工期,避开影响施工质量的天气。
4.4 摊铺机驾驶员应选用熟练的摊铺机操作手,并选择两台前后错开同时施工,而少采用伞断面摊铺机,在摊铺过程中,应尽量避免停机,注意路面纵向接缝的成型及碾压工艺。
5、沥青路面早期破损的防护
5.1合理设计路面结构
5.1.1尽可能减薄沥青面层厚度
由于以下四方面原因:第一是半刚性基层沥青路面结构的承载能力可由半刚性材料层(基层和底基层)来承担,无需用增厚面层来提高承载能力。第二是提高沥青路面使用性能不是用厚的沥青面层,而是用优质沥青。第三是沥青面层的裂缝不只是反射裂缝,在正常施工情况下,大部分是沥青面层本身的温缩裂缝。第四是一般来说厚度层大的沥青面层易导致车辙的产生。
5.1.2加强沥青路面防水设计
5.1.3选用合理的基层和底基层结构
5.2严格控制沥青混合料的质量
5.2.1集料的选用
骨料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用好、与沥青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性则应添加一业数量的抗剥落剂或石灰粉,确保混合料的抗剥落性能。
5.2.2严格控制混合料级配
为提高沥青路面使用性能还可以考虑以下两个途径:第一是改善矿料级配,采用沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善沥青结合料,采用改性沥青。
5.3严格控制施工质量
沥青路面施工必须按全面质量管理的要求,建立健全有效的质量保证体系,对施工全过程,每道工序的质量要进行严格的检查、控制、评定,以保证其达到质量标准,具体要抓好以下几方面:
5.3.1严格控制沥青混合料的拌和质量
集中拌合过程中发现“糊料”或“离析”等异常情况应立即进行处理;加大马歇尔试验频率,严格控制沥青混合料的油石比、稳定度、流值等指标,必要时对混合料进行特殊配合比设计。
5.3.2保证基层顶面粗糙度。
5.3.3合理洒布透层油、粘层油。
改善基层材料级配,增加粗骨料,提高大中粒径集料含量;控制最佳含水量,改进碾压方法,避免过振过湿,不能使基层顶面形成灰浆硬壳,不能用细料进行压实后找平。
5.3.4提高面层摊铺质量
在摊铺混合料时,运距不能过远,摊铺温度应控制在130℃、50℃为宜,摊铺厚度均匀,压实设备数量应配套,速度控制在2m/min左右,碾压遍数不能太少,以免混合料孔隙过大;一般不能进行补料,尤其是下面层;基层雨后潮湿未干,不得摊铺,更不得冒雨摊铺;纵向、横向接缝应紧密、平顺,各幅之间重叠的混合料应用人工铲走。
6、目前我省高速公路沥青路面存在的问题:
6.1应用柔性路面理论指导半刚性基层路面结构的设计缺少系统研究分析,导致目前在沥青路面面层厚度上看法分歧很大;
6.2交通流不规范,超载车辆的轴重远远超过设计计算中标准的轴重
6.3施工与设计脱节较大,规范应着眼于解决目前存在的高速公路的早期破坏,保证高速公路长期的服务水平;
6.4没有大修设计标准;
6.5缺乏专门的高速公路养护规范。具体的意见和建议如下:
6.5.1增加多层半连续体系的计算模式;
6.5.2《公路法》对超载有明确的禁止和处罚措施。
6.5.3由于半刚性基层沥青路面不可避免会产生反射裂缝,常常需采用工布或土工格栅来延缓裂缝的发生或加劲处理,也有采用应力消减层的。
6.5.4建议对面层、基层、底基层仅作原材料的试验(压碎值、磨光值、磨 耗率、坚固性等),不再强调混合料试验;
6.5.5增加高速公路大修设计内容,包括旧路服务水平评价、使用周期评估、 大修设计标准以及弯沉衰减计算公式等。提出一套以高速公路调查为基础的、符合高速公路使用品质情况的评价方法及相关指标与标准、依据标准制定相应的养护维修对策已非常重要。另外,对高速公路大修的施工组织、交通安全、标高协调提出指导性意见,对沉降、车辙、纵裂、横裂、龟裂等主要病害形式提出设计原则。
6.5.6改进土基摸量取值方法以及承载板测定土基回弹摸量的时样方法。
6.5.7进一步强调材料的分级堆放、场地硬化以及其他的防离析、防污染的措施。
6.5.8进一步细化路面结构内部排水的内容,建议取消关于基层、底基层的级配要求。
6.5.9增加路面结构层加铺时对路基沉降指标的要求以及过渡路面内结构的设计标准。
6.5.10增加SUPERPAVE内容,与国际接轨,主引进美国SHRP技术成果.
7、省内路面研究现状
重庆交通学院、东南大学与云南公路科学研究所、水麻高速公路建设指挥部合作,水麻高速公路地处四川盆地南缘丘陵地带向云贵高原过渡的崇山峻岭之中,路线大致呈北南走向,第一、二、六、七标相对起伏较小,第三、四、五标起伏较大。路线两次升坡两次降坡,长上坡路段路面容易产生车辙、推移和拥包等病害,施工难度加大。路线走廊带狭窄,施工场地受限,条件较差。沿线气候条件恶劣,年降雨量充沛,多雨潮湿,冬季寒冷、夏季炎热。水麻高速公路路面工程面临如此特殊的自然地形、地质条件,较为复杂的气候环境。中面层主要考虑抗剪性能、抗车辙性能、抗水损性能,将中面层设计优化为添加PR、车辙王等添加剂的改性沥青混合料AC-20,并在配合比设计时控制孔隙率不大于4.2%,以获得中面层的功能要求。上面层和下面层也在混合料配合比设计时提出了相应功能的混合料性能要求。并结合水麻高速公路运营期路面缝、车辙、沉陷等病害的处治过程,经过近2年的系统观测,针对病害成因及发展规律,研究提出并实验采用在沥青路面与半刚性基层间加铺沥青碎石层处治的方案,能有效减缓路基沉降带来的路面病害。应用长寿命路面理念,首次研究提出并大面积推广使用复合式路面处治病害方案,从而消除了原病害路面不均匀变形,结构承载力明显提高,运营期路面使用效果良好。 该研究成果在水麻路的成功应用,在省内尚属首次,具有创新性;对全省山岭重丘区高速公路路面病害治理具有重要的指导意义和推广价值。
关键词:海绵城市;水生态;山地城市
2015年10月,国务院办公厅《关于推进海绵城市建设的指导意见》,提出到2020年,城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求;到2030年,城市建成区80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求。该意见确定了各城市海绵城市建设时间表,贵州作为全国生态文明先行示范区,更需抓住国家对海绵城市建设大力支持的政策机遇,结合贵州特点,统筹推进进行海绵城市建设。本文主要分析了贵州省海绵城市建设的必要性及贵州海绵城市建设的特点。
1贵州省海绵城市建设的必要性
1.1贵州省城市水生态环境不容乐观
随着贵州省城镇化、工业化的推进,各大小城市出现了很多“城市病”,在水生态方面,主要表现在以下两个方面:(1)城市水环境变差。目前贵州省很多城市的主城区的排水系统主要采用雨污合理制,每遇暴雨,合流制管段的大量污水会随着雨水溢流至自然水体;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体的现象十分严重;再次,由于贵州建设用地紧张,部分城市绿化率不高,暴雨时节,城市路面、屋面雨水未经足够的生态净化,直接汇入城市河流,径流污染严重。以上因素导致许多城市的河流和胡泊水环境较差,甚至为黑臭状态,如现状的安顺市的贯城河、六盘水的水城河等。(2)城市内涝时有发生。随着城市建设的快速发展、城市人口的增加以及城区面积的增大,城市下垫面较建设前发生了较大变化,原有的城市防洪排涝系统的负荷越来越大,某些本身排水条件较差、排水系统建设滞后的城市频繁出现城市内涝,造成了巨大的经济损失,如2014年7月18日,贵阳主城区24h内降水量达201.7mm,内涝受灾人口近19万人,直接经济损失7307.5万元。
1.2贵州喀斯特地貌发育、城市水生态环境脆弱
贵州省大部分城市都座落在喀斯特地区,地形破碎、土层较薄、地表渗漏强、有水留不住、环境容量小,水生态环境稳定性差、生态环境一旦被破坏,其修复难度较大。贵州的生态环境总体偏好,但是城市水环境并不乐观,由于大部分城市建设于喀斯特地貌发育地区,环境风险较大。海绵城市的建设理念,系统的提出了针对水环境、水安全、水资源、水生态的一系列工程建设方法和措施。通过加强对原有生态系统的保护、修复已破坏的水生态环境以及实施低影响开局,达到改善水环境、保障水安全,利用水资源、修复水生态的目的。因此,在贵州各城市推进海绵城市的建设,十分必要,而且国家已提出了海绵城市建设的时间表,海绵城市的建设刻不容缓。
2贵州省海绵城市建设的特点
2.1贵州海绵城市的建设方向
海绵城市的建设涉及的部门多、需解决的问题也多。涉及的部门有建设、环保、规划、水利、园林、国土等部门,解决的问题有水环境修复、水安全改善、雨水资源利用等问题,因此在多部门、多专业、多问题导向的复杂环境里,需重点提出建设方向。根据前述分析,贵州省大部分城市已经面临严重的水污染问题,部分城市应及时解决水安全问题,只有少部分城市需要对水资源加以利用。因此,贵州省各城市在海绵城市建设过程中,应首先主要解决水污染问题和水安全问题,只有在部分缺水城市,可结合经济条件酌情实施雨水资源化利用。
2.2贵州省城市建设方法和特点
海绵城市是个宏观的概念,需要大大小小的工程措施进行有机的组合和布局来完成。海绵城市的建设核心是低影响开发,通过各种工程措施有机组合模拟雨水在城市里的自然循环,恢复水生态的自然修复功能,营造良好的人居环境。因此,与传统的建设的方式不同,海绵城市并非讲究“规模效应”,更讲究“生态效应”。针对不同城市,其建设方法不同、工程布局也有差异。结合贵州城市发展的特点,贵州省海绵城市建设方法和布局有以下特点:
(1)贵州省城市规模小、发展速度快,海绵城市的建设以城市新区建设为主,旧城改造为辅。海绵城市建设主要考核指标是年径流控制率,《关于推进海绵城市建设的指导意见》提出,在2020年及2030年,城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标要求(即年径流控制率达到70%以上),其中“城市建成区”既包括城市新建区,也包括旧城区。贵州的城市规模较小,仅贵阳市中心城区人口大于100万,其余大部门城市城区人口在25万人以内,根据国家城镇化的总体要求,未来一段时期内,贵州省绝大部分城市的城市新区的建设力度较大,发展速度相对较快,规划也更加科学合理,因此,海绵城市建设的条件较好;而对于老城区,由于贵州用地条件较差,城市的建筑密度较大,绿化率偏低,在老城区进行海绵城市的建设改造难度偏大。所以,要完成在2020年及2030年分别达到“城市建成区20%及80%以上的面积达到海绵城市建设目标”要求,应积极在城市新区开展海绵城市的建设,而对于旧城区,仅仅以问题为导向,结合旧城改造实施低影响开发实施的建设,不宜大拆大建,大面积铺开进行海绵城市的改造。
(2)贵州省城市形态以山地城市为主,海绵城市的建设需结合山地城市的特点进行设施布局。①山地城市的建设用地平均坡度较大,决定了雨水在城市建设区域的平均流行速度比平原型城市要快。因此,要将一定降雨量的雨水“留”下来,需加强“滞”方面的工程措施,延缓雨水在城市内的流行时间,同时增加“渗”的功能和效果,缓解洪峰的峰值,降低内涝风险。②许多山地城市往往是“群山环抱”,其城市内河就是城市山体汇水面积的收纳水体,每逢暴雨,城市内涝风险极大。海绵城市建设的基本要求就是最大限度的降低城市内涝风险。因此,与平原型城市不同,对于贵州山地城市的海绵城市建设,除了解决好“高频率,小暴雨”下的雨水存储问题,更应解决好“小概率,大暴雨”的内涝风险问题,在海绵城市建设的过程中,需同时建设城市规划建设区域外的雨水防洪设施。
(3)伴随贵州城镇化进程,海绵城市的建设尤其应重视规划引领、示范引领。贵州省快速的城镇化率必将带来大量的城市小区建设、城市道路和广场建设、城市公园建设以及城市水体建设。这些建设项目恰恰是海绵城市建设实施的重要载体,但是以上项目往往涉及到多专业、多部门的协调与合作,实施起来相对复杂。因此,要将海绵城市相关项目有机有序的进行建设,规划引领十分重要和必要,在编制各城市总体规划、控制性详细规划以及道路、绿地、水等相关专项规划时,应将雨水年径流总量控制率作为其刚性控制指标。另外,目前“海绵城市”作为一种全新的建设模式,全国范围内都在不断的学习和探索,甚至在某些建设理念上仍然存在着观点分歧。如何能从技术上创新、从管理上创新、从融资上创新,开辟出一条符合贵州实际的海绵城市建设体系和方法,是专业技术人员和管理部门正在努力探索的目标。因此,要全面推进贵州省海绵城市建设的步伐,还应加强示范引领,尤其是作为全国海绵城市试点城市之一的贵安新区,可将其在海绵城市建设过程中的好的经验进一步总结,为贵州省其他城市建设提供科学的方法,加快推进全省海绵城市的建设步伐。
3结语
关键词:城市化;海绵城市;景观设计要点;探讨
海绵城市构建是一个多学科融合的复杂工程,其在构建过程中所涉及的景观设计要点极其重要。通过对温州海绵城市构建过程中景观设计要点进行探析,以期提高城市景观设计的实用性,同时推动温州海绵城市的构建,进而减少诸如内涝这样的生态环境问题。
1海绵城市的基本内容
1.1海绵城市的含义
海绵城市是新一代城市雨洪管理的概念,主要是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”,因此“海绵城市”也可称之为“水弹性城市”。它的主要功能是下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,等到需要的时候再将蓄存的水“释放”并加以利用。
1.2海绵城市构建的背景
温州作为我国浙江省的沿海城市,在夏秋季节常常遇到台风、暴雨、泥石流等自然灾害,并给当地经济的发展和人民生活带来了比较严重的影响。加上城市地面主要是依靠管渠、泵站等设施进行排水,长期如此,就使得温州这一城市路面容易出现逢雨必涝,旱涝急转。为了避免温州一到下雨天或者遇到台风天气就出现这样的情况,海绵城市在构建过程中景观的设计则更加注重利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,同时以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,这样既避免了洪涝,又有效地收集了雨水。
2海绵城市构建过程中景观设计的相关要点
2.1道路景观的绿化设计
道路作为城市发展中的重要廊道,也使得在海绵城市构建过程中,发挥着重要的作用。而最需要考虑的是温州城市道路景观的绿化设计。所谓绿化设计,则是指在城市的道路隔离带或路侧绿化带的设计中,要设置相应的植草沟、植树沟,并根据季节的变化种植不同的植物,这样不仅可以起到净化空气的作用,还使得雨季到来的时候,截留雨水。而当雨水过于饱和的时候,则进行有效的储存,这样能在干旱季节的时候,给道路周边的植物进行灌溉。
2.2道路景观的材质设计
道路景观设计是温州海绵城市建设中非常重要的内容,除了对景观的绿化设计加以重视外,还要慎重选择合适材质。为了有效应对城市内涝问题,道路景观最好选择可渗透的路面。可渗透路面是通过各种技术手段使不可渗的路面变为可渗透的水面,从而直接减少地表径流的工程性措施。这一措施一方面增加了透水混凝土和透水面砖的使用面积,从而有效地促进水体渗入地下。
2.3广场景观的人性化设计
近几年,随着我们生活水平的逐渐提高,以及对于自由活动空间的需求加大,温州城市广场这一景观也迅速地出现在建设之中。同样作为海绵城市构建中的一大景观,其在设计过程中既要考虑实用性又要考虑人性化。从实用性的角度上考虑,广场在地砖的选择上最好是能够透水的,而且地砖下面还要铺装一层透水混凝土,这样才利于雨水的渗透。而从人性化的角度上考虑,城市广场本来就具有休闲、娱乐、观赏等功能,因此在设计的时候,要注意将休闲设施等项目纳入整个海绵城市的构建中,并在一些配饰的选择上采用不同色彩和样式的组合,进而提高广场的美观性和艺术性。
2.4自然景观的调节设计
每一座城市都是由不同的景观组成的,而所有的城市景观中,自然景观是最具有自动调节功能的,因此注重自然景观的调节设计是最利于温州海绵城市构建的。城市自然景观主要是由河湖、湿地等组成的,它们作为海绵城市天然的雨水滞纳净化场地,可以有效调节局域性的雨洪管理,甚至还能对局部的气候进行调节。鉴于自然景观的重要性,有效扩建城市河湖,湿地等景观建设的面积也就显得尤为重要,尤其是在雨水比较集中的区域,更应该有意识地增加自然景观的建设项目,从而发挥自然景观所具有的调节作用。
3结语
当下,我国环境问题变得越来越严峻,尤其是每当夏季雨水增多的时候,诸如温州这样的沿海城市很容易在一夜之间就成为了“水城”,从而对百姓的生产生活造成了巨大的破坏。海绵城市的构建能够较好地调节城市的环境问题。
作者:潘崇仁 单位:浙江佳境规划建筑设计研究院有限公司温州分公司
参考文献:
关键词:海绵城市理论;工程建设;应用
引言
随着当前社会的不断发展,城市规模越来越大,这种城市规模的扩大必然会带来较多的城市问题,比如洪涝灾害以及水资源短缺就是其中比较有代表性的一个方面,针对这一方面的问题,相应的优化处理是极为必要的,尤其是对于城市整体水环境的营造,更是需要引起足够的重视,海绵城市理论的应用落实就是解决该问题的一个重要途径。在城市发展规划中合理运用海绵城市理论,不仅仅需要从整体性方面进行分析,还需要重点从局部以及各个细节入手进行探索,尤其是对于各个市政工程项目的建设来说,同样需要注重海绵城市理论的有效落实,提升城市运行效果。
1.海绵城市理论概述
海绵城市是指运用多种技术手段构建较为理想的低影响开发雨水系统,进而也就能够促进城市水循环的良性发展,其中比较常见的应用手段有“渗、滞、蓄、净、用、排”等,如此也就能够较好提升城市对于水资源的调控能力,尤其是对于城市雨水的渗透、净化以及利用,更是能够较好的在降低城市洪涝灾害问题发生的基础上,有效提升其水资源利用效率。针对这种海绵城市的构建运行来说,其区别于以往的灌渠排水方式,能够更好地借助于各类管网以及收纳水体进行整体构建,如此也就能够较好提升其运行效率,并且也不存在对于城市水体的污染和不良影响,是一种绿色可持续发展的雨水排放以及应用模式。针对海绵城市理论的具体落实应用来看,其涉及到的建设途径和具体方向也是比较多的,需要在相应设计规划中注意的问题也比较多,其中需要切实做好生态环境的保护、低影响开发以及生态恢复等工作,最大程度上保障城市运转的高效性水平。从应用实践中分析而言,这种海绵城市理论的应用在工程建设中确实表现出了较为理想的作用价值,能够有效提升其最终的城市可持续发展效果,值得进行深入推广运行,并且也已经成为了当前我国很多城市发展的重要方向所在。
2.海绵城市的具体应用方式
2.1公共建筑项目
理想的海绵城市构建优势。针对公共建筑项目中海绵城市理论的具体应用落实来看,其可以采用的方式和手段是多方面的,比如可以采用绿色屋顶的方式进行公共建筑项目顶部设计构建,促使其能够较好针对雨水资源进行汇总收集,此外,雨水花园的构建同样具备该方面的作用表现;针对公共建筑项目周围的辅助设施而言,同样需要进行海绵城市理论的有效落实,比如对于透水铺装方式的施工建设以及生态停车场等工程项目的构建,都能够有助于海绵城市的作用提升,值得进行规划应用。
2.2市政道路项目
城市中的道路工程项目是必不可少的一个重要组成部分,基于这种市政道路项目的有效构建来说,同样需要考虑海绵城市理论的相关落实要点,如此才能够切实提升海绵城市的整体运行效果。针对市政道路项目中海绵城市理论的应用来说,其不仅仅可以通过构建透水道路的方式来提升市政道路项目在后续应用过程中的排水效果,降低降雨带来的不良影响和威胁,还可以通过设置下凹绿地的方式进行市政道路项目的优化,比如对于美人蕉、菖蒲以及黄昌等植物的应用就能够表现出较为理想的积极作用效果,在具体植物选择过程中,尽可能的选择一些耐旱耐涝的植株。
2.3公园绿地项目
基于海绵城市理论在工程项目建设中的有效应用来说,公园绿地项目无疑是较为关键的一个方面,也是影响效果体现较为直接的一环,针对这种公园绿地项目的有效构建来说,为了提升其海绵城市的应用特点,需要首先保障相应的绿色植被应用具备着理想的作用效果,尤其是对于植草沟以及滞留塘的合理构建,更是能够表现出较为理想的作用价值,当然,在这些基本结构的配置过程中,同样需要注意选择耐旱耐涝的植物进行栽培,最大程度上提升其作用价值;此外,在公园绿地项目中,还可以通过构建地下蓄水池的方式来进行水资源的调节,更好地提升其回收雨水以及回补地下水的效果。
2.4水系湿地项目
在整个城市的发展过程中,为了提升其可持续发展水平,水系湿地项目已经成为了必不可少的一个重要组成部分,这种水系湿地项目同样也直接关系到整个海绵城市的构建运行效果。具体到水系湿地项目的规划构建过程中来看,围绕着海绵城市理论的应用和落实,其可以采取的措施和构建手段也是多方面的,比如可以通过充分运用自然水体的方式来提升水系湿地项目的作用效果,还可以通过构建人为的稳定塘、调蓄池以及人工湿地的方式进一步优化提升海绵城市的运行水平。
3海绵城市理论在工程建设中应用注意事项
3.1明确建设途径
对于现阶段海绵城市理论的实际应用来看,其可以采取的具体措施和手段是多方面的,可以着眼于整个城市中各个工程项目的建设进行优化,这也就需要首先明确相应的海绵城市工程建设途径,如此才能够保障后续的施工建设工作以及整体规划设计具备理想的方向性和可靠性。在当前海绵城市工程建设中,其涉及到的可用途径主要有绿化水平的提升,透水性铺装的推广运用、雨水生态管理模式的应用等多种手段,而对于相应的城市透水网络环境的布置和构建,更是能够体现出较为理想的作用价值。针对各类不同的建设途径进行具体分析,了解其在海绵城市构建中能够发挥出来的积极作用和价值,并且避免相互之间出现明显的矛盾,最终也就能够提升海绵城市构建水平。
3.2明确规划任务
对于海绵城市理论在工程建设中的合理应用还需要重点从目标以及任务入手进行分析,明确具体的规划任务,进而才能够以此为目标进行分析设计,促使透水型海绵城市得到较好的全面构建,避免海绵城市的最终运行效果受损。在当前的海绵城市构建中,其主要的目标和任务就是建设自然积存、自然渗透、自然净化的城市水资源体系,促使整个城市的运转能够体现出最为有效的可持续特点,尤其是要重点把握好透水率的提升,促使海绵城市具备理想的水资源储存以及应用价值。
3.3落实相关要点
在海绵城市的具体构建过程中,为了提升其整体规划构建有序性和最大化价值,还需要把握好其中涉及到的各个要点内容,尤其是对于一些重点工程项目,及其涉及到的各个具体设施,更是需要进行充分把关,提升其渗透以及净水效果。结合当前海绵城市的构建来看,其中应用效果最为理想的措施和要点主要就是围绕着上述公共建筑项目、市政道路项目、公园绿地项目以及水系湿地项目等进行有效落实。
4结束语
综上所述,对于海绵城市理论在工程项目建设中的合理应用和落实来看,其积极作用和价值是比较突出的,这种海绵城市理论的应用必须要重点把握好公共建筑项目、市政道路项目、公园绿地项目以及水系湿地项目等,围绕着这些工程项目进行优化设计,最终才能够有效提升其整体渗水以及排水效果。
参考文献
[1]杜中华.海绵城市理念在城市道路工程中的应用[J].工程建设与设计,2016,03:69-71+73.
[2]陈硕,王佳琪.海绵城市理论及其在风景园林规划中的应用[J].农业与技术,2016,03:128-131.
[3]张岚岚.浅谈海绵城市理论在道路绿化景观设计中的应用[J].中国林业产业,2016,04:246.
[4]董良海,余洁.浅析“海绵城市”理论在城市规划建设方面的应用[J].城市道桥与防洪,2016,04:103-105+12.
[5]田云柯.海绵城市理论及其在城市规划中的应用探讨[J].住宅与房地产,2016,24:223-224+237.
关键词:海绵城市;城市规划;城市道路
中图分类号:TU984;TU99 文献标识码:A
一、海绵城市的理论
建设海绵城市,即构建低影响开发雨水系统,主要是指通过“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种技术途径,实现城市良性水文循环,提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力,维持或恢复城市的“海绵”功能。传统城市建设模式主要依靠管渠、泵站等“灰色”设施来组织排放径流雨水,以“快速排除”和“末端集中”控制为主要规划设计理念,这不仅增加市政雨水管网及收纳水体、排涝设施压力,而且降雨初期大量污染物随径流雨水入河影响水环境质量。另外大量雨水外排,也是水资源的一种浪费。海绵城市构建从源头到末端的全过程控制雨水系统,与传统雨水利用相比,海绵城市更注重雨水的自然积存、自然渗透和自然净化,是一种绿色可持续的雨水排放模式。
二、海绵城市理论在城市规划中的实践
本文将结合我国南方某城市阐述海绵城市理论的实践。
(一)水系湿地规划
河湖水系、坑塘湿地等是城市天然的雨水滞纳净化场地。尤其是城区水面率高的城市,要在河道两侧控制不小于5 m~50 m的绿化带,为河滨植被缓冲带、河滨湿地、雨水滞留塘等低影响开发系统的构建提供条件。首先应加强对现有水系湿地的保护,尤其是城市低洼区的河沟、坑塘等,严禁盲目填埋,增加内涝风险。对历史填埋的河道水系,特别是在因缺乏调蓄水体导致内涝风险较高的区域,应结合城市建设进行生态恢复。
针对该城市水路并行、城河相依的城市格局,应充分利用河道与道路之间的绿化带,建设植被缓冲带,并设置横向地表泄水通道将地块雨水引入缓冲带。在河滨绿化带较宽、地势低洼的区域应构建湿地系统,强化对雨水的调蓄与净化。对于相对封闭的河沟、坑塘等,应辅以适当的工程措施,设置雨水滞留塘。
(二)绿地广场规划
该城市生态绿城建设规划提出至2020年,城镇绿化覆盖40%以上(其中建成区绿化覆盖率45%以上),城市人均公园绿地面积达到13O。充分挖掘绿地、广场、公园等城市开敞空间滞蓄、净化雨水的潜力,使之成为城市径流污染的处理场地、超标暴雨的临时滞纳空间。
为突破传统、建设海绵城市,在湿地公园规划设计中,统筹考虑了公园与周边区域的空间关系、竖向关系、雨水出路等,在公园内部构建低影响开发系统,使公园不仅服务周边市民的游憩,更服务于周边雨水的消纳与净化。
(三)城市道路规划
城市道路雨水径流量大,污染严重,是城市污染的主要来源。在满足道路交通安全等基本功能的基础上,应充分利用道路自身及周边绿化空间推行下凹式绿地、透水路面、LID树池等低影响开发措施,削减径流水量、改善径流水质。利用道路景观绿化带构建下凹式绿地系统,道路雨水地表径流汇入绿化带进行储存、入渗和净化,超标雨水溢流排放。采用透水路面,强化雨水入渗,考虑到车行道污染相对较重、荷载较高,采用透水路面应当慎重;但非机动车道、人行道等,应大力推广透水路面。为尽可能多地消纳道路雨水径流,人行道树木可采用LID树池形式。
(四)地块内部规划
低影响开发的核心理念即是采用小规模源头分散措施控制降雨径流水量和水质,因此建设海绵城市的重点即是在地块内推广低影响开发。适用于地块内部的低影响开发设施主要有绿色屋顶、下凹式绿地、透水路面、雨水花坛等。
该城市的大型小区进行了雨水综合利用尝试,但仍采用传统的加药处理工艺,初期弃流雨水直排河道,既不节能,也不能有效控制径流污染。应改变传统思路,根据水环境特征及河道水质控制目标要求,更加注重利用低影响开发设施来控制降雨径流污染,提升雨水利用率。对于已建地块,尤其是排水管道标准较低、内涝风险较高的老小区和城中村,根据实施条件,有选择地采用低影响开发设施提高内涝防范能力。
三、推进海绵城市建设的几点建议
推动海绵城市建设意义重大,任务艰巨,为贯彻落实讲话精神,提出以下建议。
(一)水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用
海绵城市建设与水资源配置、非常规水资源利用、城市防洪排涝、水生态环境建设等工作密切相关。水利部门应在海绵城市建设中发挥主导作用,把海绵城市建设作为解决我国城市水问题的重要抓手,协调住建、环保等有关部门推进海绵城市建设,并逐步把雨洪资源纳入到城市水资源配置体系当中去。
(二)推动出台海绵城市建设的指导意见
海绵城市建设是一个复杂的系统工程,涉及到城市规划、供水、防洪、排涝、环境保护等多个方面,必须统筹规划,综合实施。目前,海绵城市建设的理念正逐步为人们所接受,国内很多城市已经开展了海绵城市建设的探索。提出我国建设海绵城市的总体目标、思路和具体措施,引导全国海绵城市建设的开展,提高城市水安全保障能力。
(三)积极开展海绵城市建设试点
建议选取基础工作比较好的、雨洪资源利用潜力大的城市小区、园区、高校等开展海绵城市建设试点,并在资金和项目上给予一定的支持。试点地区要从实际情况出发,充分考虑当地的水资源条件和防洪排涝、环境保护等方面的要求,采用先进的理念、技术方法和手段,积极探索海绵城市建设模式和实现路径。要及时总结经验,加强宣传交流,切实起到示范作用,以点带面,为全国海绵城市建设提供借鉴。
(四)研究制定支持海绵城市建设的政策法规
根据城市雨洪综合利用的公益性特点,借鉴国外发达国家经验,为推进海绵城市建设,在国家层面应研究制定强制和鼓励城市雨洪综合利用的政策法规,限制城市建设中过多地采用不透水路面和屋顶,强制在市政工程建设和开发建设项目中采取雨洪利用措施,采取财政补贴、设置专项资金等形式鼓励城市雨洪综合利用工程技术研发、生产和使用,促进海绵城市产业化发展。
结语
综上,在我国海绵城市建设仍刚刚起步,需要各部门齐心协力、同抓共管,需要在城市开发建设的各个环节贯彻落实低影响开发理念,需要全社会共同参与。
参考文献
[1]王国荣,杨宇栋. 城市内涝地区改造对策研究――以常州为例[J]. 江苏城市规划. 2013(02)
[2]王建龙,车伍,易红星. 基于低影响开发的雨水管理模型研究及进展[J]. 中国给水排水. 2010(18)