公園瀝青路面的防水研究

田軍

華北水利水電大學水利學院,河南鄭州450045

公園瀝青路面的防水研究

田軍

華北水利水電大學水利學院,河南鄭州450045

為了解決公園瀝青道路的防水問題，本文從設(shè)計、施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)研究公園路面的防水損害措施，并結(jié)合實際工程加以分析。結(jié)果表明：材料方面需要選擇高粘附性瀝青，集料選擇玄武巖且添加抗剝落劑；結(jié)構(gòu)方面可以設(shè)置封層和排水溝，同時加強施工、養(yǎng)護管理，可以有效解決公園道路的水損害問題。通過實際工程的分析驗證，該防水損害措施切實有效。以期對同類濕地公園道路的設(shè)計、施工、養(yǎng)護提供借鑒。

公園道路:排水;瀝青路面;防水

隨著我國經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，人們生活節(jié)奏日益加快，精神需求越來越高，旅游休憩受到越來越多的重視[1]。公園建設(shè)愈來愈多，作為公園的重要基礎(chǔ)設(shè)施，公園道路的研究很必要。

科技的進步使公園道路材料和設(shè)計都有了巨大的變化，并不斷更新完善[2]。瀝青路面由于彈性好、使用舒適、色彩艷麗，在公園道路的應(yīng)用越來越多，比自然石材鋪地更受游客青睞。

公園獨特的水文條件使得道路排水非常重要。公園綠地一般高于公園路面，綠地的水通過路面排走，以及公園多水的環(huán)境給路面設(shè)計帶來挑戰(zhàn)。開級配排水路面OGFC具有很強的結(jié)構(gòu)排水能力[3]，適合在公園道路中應(yīng)用。

本文以西部某市的大型水景公園為例，分析公園道路對瀝青路面材料的特殊要求，與其他道路相比，公園道路的交通荷載和交通量都不大，承載力方面容易滿足，但是由于特殊需求采用排水路面，公園道路更容易面臨路面材料水損害的問題。

1 公園道路的特殊問題

1.1 公園道路的排水問題

人行道路面排水是城市排水系統(tǒng)重要組成部分[4]。由于綠地邊緣往往被路緣石封閉，綠地標高經(jīng)常大于路面標高，綠地要通過路面排水，如圖1所示。

圖1 綠地與路面的標高關(guān)系圖Fig.1 Relation of elevations between the green land and pavement

當下大雨時，雨水大量、迅速地在綠地生成地表徑流，直接排到路面上[5]，綠地的地表徑流和路面的積水都需要通過道路排水系統(tǒng)排走，使得路面設(shè)計有一定的困難。

1.2 其他問題

水景公園水位高、地基濕軟、斜坡地形多容易造成道路不均勻沉降、路面開裂等問題。同時公園中兒童戲水等原因也容易造成路面積水。

公園綠化多，微環(huán)境潮濕也容易導(dǎo)致瀝青路面會產(chǎn)生內(nèi)部松散、剝落、坑洞、唧漿及車轍等早期損壞[6]。

2 排水路面的水損害問題

2.1 排水路面

為了避免公園道路上積水對游客造成不便，采用排水路面消除路表積水,通過其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的連通空隙快速排出流入道路范圍的雨水[7]。排水路面排水原理如圖2所示。

公園中橫穿道路的行人多，尤其老人步行慢、孩子突然橫穿道路等問題使得公園道路的抗滑性要求更高。排水路面的抗滑性能好，提高雨天行車的安全性[7]，可以大大減少雨天的交通事故。

2.2 排水路面更容易導(dǎo)致水損害

水損害是瀝青路面損壞的主要類型，影響使用壽命[7]。瀝青路面水損害的主要原因有瀝青混合料的空隙率過大、混合料水穩(wěn)性不足、多雨潮濕的氣候[8]等。路面壓實度不足是國外少見但是我國多見的水損害因素，為了追求平整度，在溫度降低后碾壓，導(dǎo)致面層空隙較大，容易造成水損害。

開級配排水路面（OGFC）又稱多孔性路面，粗集料含量占70%以上，細集料較少，空隙率通常為18～25%[9]，特征是大孔隙。OGFC有優(yōu)異的排水性能，應(yīng)用越來越多。但是水損害產(chǎn)生的前提是水進入了瀝青混合料內(nèi)部，地表水進入OGFC路面內(nèi)部，水通過透水的瀝青面層進入基層，更容易引起唧漿、網(wǎng)裂、坑槽等路面水損害問題，嚴重的水損害坑槽如圖3所示。

圖2 路面的排水工作原理Fig.2 The drainage principle of pavement

圖3 坑槽Fig.3 Potholes

3 路面防水損害措施

3.1 設(shè)計

3.1.1 材料對于排水性瀝青路面，選擇高粘度瀝青非常必要[10]，采用改性瀝青也很有效果。文獻[11]的研究結(jié)論是應(yīng)選擇60℃動力粘度較高的結(jié)合料。

玄武巖強度高、與瀝青的粘附性好，是排水瀝青路面集料的良好選擇。在排水瀝青混合料中，礦粉非常重要，應(yīng)該采用堿性礦粉[12]。

添加有機抗剝落劑或者無機抗剝落劑（水泥或者石灰）可以提高抗剝落能力。瀝青混合料添加適量的水泥可以增強其抗剝落能力。

3.1.2 配合比設(shè)計集料級配決定混合料的空隙率，我國規(guī)范規(guī)定了OGFC-10,OGFC-13,OGFC-16三種混合料類型。粗集料多空隙率大，細集料多空隙率則小，為了兼顧排水和耐久性，空隙率不宜過大也不宜過小。

不同類型瀝青、集料、礦粉，以及工程所在地區(qū)氣候和水文等條件，瀝青用量隨之一定區(qū)間范圍變化，筆者所在地區(qū)的常用范圍為4.8～5.2%。

3.1.3 結(jié)構(gòu)為了防止水分滲入基層,需要設(shè)置封層。封層在基層頂面形成了防止外部水滲入的密封層，從而保證基層整體強度。

排水設(shè)計包括路表面排水和路面結(jié)構(gòu)排水。需要設(shè)置路側(cè)排水溝，如圖4所示。還可以在面層邊緣設(shè)置15 cm寬的碎石層或者PVC管道，把水向路外。

3.2 施工

3.2.1 保證壓實度壓路機必須緊跟攤鋪機，加強碾壓，切忌犧牲壓實度追求平整度，使空隙率控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.2.2 接縫和裂縫的填縫施工時注意薄弱位置如接縫處的處理，施工縫以熱接縫形式，斷面上涂少量的粘層瀝青。接縫和裂縫的存在使得路表水可以順利進入到路面內(nèi)部，填縫非常有必要。公園道路接縫的填縫如圖5所示。

圖4 路側(cè)排水溝Fig.4 The drainage ditch of roadside

圖5 接縫的灌縫Fig.5 The irrigation slit of the crack

文獻[13]的研究結(jié)論是填縫料應(yīng)具有高韌性、良好彈性恢復(fù)能力和延展性、優(yōu)異的高溫低溫性能和較高的粘附強度，聚合物改性瀝青填縫料是個好的選擇。

3.2.3 避免離析瀝青混合料離析是水損害的重要原因。除了避免出現(xiàn)集料離析，主要通過確保集料的一致性、加強拌合場的管理、運輸?shù)墓芾韥肀ＷC。攤鋪的管理尤其重要，嚴禁攤鋪機的刮料板外露，同時保證盛料斗中始終有較多的瀝青混合料。

注意避免施工容易出現(xiàn)的溫度離析，混合料覆蓋苫布，施工前不能提前揭開苫布，同時要求運料車緊跟攤鋪機。

3.3 養(yǎng)護管理

加強交通管制，防止過境交通的汽車過度碾壓。路面及接縫破損及時養(yǎng)護，產(chǎn)生裂縫及時修補。

為了更好的排水，要加強排水設(shè)施的養(yǎng)護，保證其耐久性。排水溝要及時清理和養(yǎng)護。

我國很多城市的空氣比歐美城市灰塵多，甚至有的路面鋪設(shè)2年后排水功能下降了60%以上[10]。為此要及時清掃，防止綠地里的泥土、灰塵進入路面影響排水效果。使用高壓水槍進行周期性清理以及抽吸等方式養(yǎng)護排水瀝青路面。

4 實例分析

西部某市生態(tài)濕地公園，公園的瀝青路面面積為13521 m2，平面圖如圖6所示。路面設(shè)計方案如圖7所示。

圖6 市政公園總平面圖Fig.6 General plan of the municipal park

圖7 市政公園路面設(shè)計方案Fig.7 The pavement design of municipal park

本工程全線設(shè)置了路側(cè)排水溝，其平面圖和立面圖分別如圖7和圖8所示。

圖8 路側(cè)排水溝平面圖Fig.8 The plan of roadside ditch

圖9 路側(cè)排水溝立面圖Fig.9 The lateral view of roadside ditch

該公園作為多雨地區(qū)的大型水景公園，現(xiàn)在路面裂縫很少，出現(xiàn)的裂縫都已經(jīng)及時修補。該濕地公園的路面設(shè)計、施工和養(yǎng)護經(jīng)驗對同類公園道路有一定參考價值。

5 結(jié)語

針對公園道路排水瀝青路面水損害問題展開研究，得出如下結(jié)論：

（1）從公園道路的特殊環(huán)境等諸多方面分析了公園排水路面的水損害的原因。

（2）從材料、配合比、結(jié)構(gòu)、施工、養(yǎng)護等方面提出了公園排水路面的防水損害措施。

（3）結(jié)合實際工程加以分析和驗證，上述防水損害措施切實有效。

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Study on Waterproof of Asphalt Pavement in Park

TIAN Jun
School of Water Conservancy/North China University of Water Resources and Electric Power,Zhengzhou 450045,China

In order to solve the problem of water damage of asphalt road in park,this paper put forward measures to solve park drainage pavement water damage from design,construction,maintenance and others and analyzed them combining with practical projects.Results showed that it was favorable for water damage to select the high adhesion asphalt and the basalt added antispalling agent,and to seal the top of drainage ditch,at the same time to strengthen the construction and maintenance management.It was proved to be effective on the waterproof measures through the analysis and verification in practical projects and took a certain reference for a similar pavement construction.

Park road;drainage;asphalt pavement;waterproof

U416.217

A

1000-2324(2015)03-0395-04

2013-06-02

2013-07-11

田軍(1992-),男,天津市人,水文與水資源工程專業(yè)本科生.E-mail:tianjun156@126.com