市政道路工程中環保透水路面材料的應用

摘 要：隨著交通運輸事業的發展，市政道路工程作為交通基礎設施的重要組成部分，其質量和可靠性顯得至關重要。傳統路面材料在長期使用中逐漸暴露出一系列問題，因此探索更優質的路面材料成為迫切需求。環保透水路面材料因其卓越的物理和力學性能，在市政道路路面應用中引起了廣泛關注。市政道路工程中環保透水路面材料在降噪、抗滑、排水等層面提供有力支持，在我國得到了大范圍的推廣和應用，相較于普通常用的瀝青路面而言，環保透水路面材料優勢也較為明顯。基于此，本文針對市政道路工程中環保透水路面材料的應用策略進行重點分析。

關鍵詞：市政道路工程 環保透水路面材料 應用意義

隨著生態城市建設的不斷推進，市政道路建設中透水路面的使用越來越廣泛，環保透水路面材料在市政道路建設中應用的比例也越來越高，憑借著其強大的路用性能和良好的排水儲水功能，在城市建設中占的比重也越來越大。環保透水路面材料是指在公路建設和使用過程中具有較低環境影響，并且具備可持續性的材料。這些材料在生產和使用過程中能夠減少碳排放，傳統公路路面材料的生產過程通常會產生大量溫室氣體，對氣候變化和環境健康造成不利影響。而環保透水路面材料的生產過程中采用了低碳技術，能夠顯著降低碳排放量，對減緩氣候變化具有積極作用。環保透水路面材料不僅能夠實現能源的高效利用，這些材料具備降低路面摩擦阻力、減少能源損耗的特性。例如，通過使用特殊的路面材料，可以減少車輛行駛時的能耗，提高能源利用效率，從而降低市政道路工程對能源的需求。

1 環保透水路面材料的特點

市政道路的建設中，最為常見的路面有瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、磚石路面等，建設中主要關注的依然是此類路面結構部的路用性能，包括平整度、強度、剛度等，很少考慮路面結構的透水性能。實際工程中，路面結構雖然結實耐用，平整度也很高，但直接阻斷了雨水與地下水的相互轉化。大氣降水產生的雨水降至路面后，不透水的路面結構直接通過路拱橫坡及道路縱坡將雨水排至邊溝，再通過邊溝、排水溝將雨水排至管網系統，這種雨水直接被作為污水處理，阻斷了雨水對地下水的補充作用，不利于地下水的生成。同時，在天氣炎熱的夏季，不透水路面結構也阻斷了地下水向上升騰，給路面結構降溫的作用，使得城市路面溫度激升，加劇熱島效應，并且，夏季路面長期保持高溫也降低了路面結構的使用壽命，使路面結構產生開裂等病害，環保透水路面在市政道路中的應用能夠有效緩解不透水路面所產生的問題。環保透水路面作為一種新型路面結構，又被稱為“排水降噪路面”，環保透水路面材料簡稱PAC，采用骨架-孔隙結構，粗骨料間具有足夠的孔隙率用于排水，與傳統路面結構相比，透水瀝青仍然具有很高的路用性能。

作為粘接材料的瀝青，要求具有足夠的穩定性和吸附性能，能夠保證粗骨料形成足夠強大的骨架結構，透水瀝青的路用性能包括高溫穩定性，低溫抗裂性及水穩定性，環保透水路面常用的瀝青主要是添加了高強粘改劑的改性瀝青，加入高性能粘改劑的目的在于同等溫度條件下使透水瀝青具有更強的粘結強度，并且在高溫和低溫狀態下能夠具有更強的性能，對于透水瀝青而言，水穩定性也是需要重點考慮的因素，透水瀝青不僅在降雨過程中直接與水接觸，同時在高溫條件下，還需將升騰起來的地下水傳遞至道路表面，因此需要比一般路面結構所用瀝青具有更好的水穩定性。除瀝青和粗集料外，透水路面的其他礦物指標與要求與普通路面幾乎無異，因為其他礦物指標如細集料、礦粉等含量均較低，只需滿足規范所規定的指標即可。

2 市政道路工程中環保透水路面材料的應用意義

隨著經濟的發展，我國市政道路建設事業得到了飛速發展，市政道路工程建設的水平也不斷提高，路面的性能問題逐漸受到了人們的關注。近年來，環保透水路面材料逐步出現在工程建設中，新技術的應用是保證道路施工質量的關鍵因素，能夠有效地提高道路施工的水平。環保透水路面的透水性能可以增加土壤的通氣和水分供應，為植物的生長提供良好的環境條件。在道路綠化中，環保透水路面能夠提供植物根系所需的氧氣和水分，促進植被的根系扎根和生長。這有助于增加城市的綠化覆蓋率，改善城市的景觀和生態環境，道路綠化植被通過吸收二氧化碳和釋放氧氣，能夠改善城市的空氣質量，環保透水路面為道路綠化提供了更好的生長環境，使得道路兩側的植被能夠更好地發揮吸附空氣污染物的作用，凈化空氣質量，降低有害氣體的濃度。

環保透水路面材料的應用為城市提供了增加生物棲息地的機會。植被的生長為許多生物提供了棲息地和庇護所。鳥類、昆蟲、小型哺乳動物等生物可以在道路綠化帶中找到食物和庇護所，增加城市的生物多樣性，環保透水路面的應用有助于生態系統的保護和增加。道路綠化植被的增加可以提供更多的食物來源和棲息地，吸引更多的野生動植物，促進生物多樣性的保護和增加。這對于城市的生態平衡和可持續發展至關重要。

3 市政道路工程中環保透水路面材料的應用策略

3.1 加強抗疲勞性能的優化設計

市政道路傳統路面結構形式在一定程度上存在著很多弊端，其中包括路面的開裂、松散等問題，對于道路的使用壽命和公路的質量都會產生影響。而環保透水路面材料不僅可以提高道路的質量，同時也能延長路面的使用壽命，對于傳統路面結構中存在的問題進行了解決，如：對傳統瀝青混凝土進行了改進，提高了抗疲勞性能，增加了抗開裂性能；對市政道路工程中結構進行了優化設計，減少了車輛荷載對于道路的影響；在進行市政道路工程設計時將路面與路基作為一個整體進行設計，對材料和配比進行優化設計，有效減少了車輛對于市政道路的壓力和車輛對路基的破壞；在市政道路工程結構中使用了抗裂防水材料等，減少了病害問題；使用環保透水路面材料對道路進行修復改造等。因此在市政道路結構中對傳統路面結構進行改進，增加其抗疲勞性能和抗裂性能，從而有效提高道路質量。疲勞裂縫在市政道路路面中屬于發生率最高的一種病害，其形成與車輛自身載荷存在極為密切的聯系。在環保透水路面材料中，針對抗疲勞性能實行檢測的方法相對偏多，結果可靠率高的包含：拉伸壓縮試驗、彎曲試驗等。該市政道路工程中環保透水路面材料的應用選擇使用彎曲試驗，先將制作完成的試件實行切割操作，將其切割成特定尺寸，對應變加載模式實行調控，再開展彎曲試驗操作，加載時的頻率數值設置為10赫茲，試驗期間溫度環境為15攝氏度。試驗結果顯示：應變水平處于400με時，試件在油石比角度的比率分數是4.4%，抗疲勞能力可達364080，油石比百分率數值高于最佳數值時，試件在抗疲勞層面的性能并未增加反而急劇降低。因此，環保透水路面材料能夠有效減少路面抗疲勞性能，提高行車安全性。

3.2 加強瀝青類型合理選擇

節能環保路面材料是指在材料選擇、生產制造以及使用過程中具有節能環保特性的路面材料。其特點包括資源可再生利用、生產過程低碳環保、使用階段能耗較低等。這些特性使得節能環保路面材料在公路建設中備受關注。推廣應用節能環保路面材料具有多重優勢。這些材料能夠有效減少對非可再生資源的依賴，降低了公路建設對原材料的需求量。生產制造過程中采用環保工藝，可以減少對環境的污染，保護生態環境。使用階段的低能耗和長期的維護周期能夠降低公路運營成本，提高運營效率。由于環保透水路面多采用開級配集料，對基質瀝青的選用需格外注意，市政道路環保透水路面材料施工前，綜合考量道路等級、路基要求和設計交通荷載等，確定瀝青類型，促使其充分發揮積極效應，推動施工有序進行。目前，市場上瀝青類型多樣，包括液體石油瀝青、道路石油瀝青、乳化石油瀝青、煤瀝青及改性瀝青等。施工前要依據工程所在地區氣候條件與工程建設實際情況，選擇適宜的瀝青種類與規格，并適當加入添加劑增強瀝青性能，提高瀝青與集料的粘結能力。在選擇最佳的瀝青材料后，需對透水環保透水路面材料進行配合比設計。以OGFC-13型排水瀝青混凝土為例，其集料采用開級配結構，粗集料分兩檔級，為4-10mm和10-15mm，選用抗壓強度較高的玄武巖；細集料粒徑0-3mm，可選用機制砂。完成配合比設計后，需進行生產配合比驗證，可采用樣板引路和試驗段方式，通過樣板段和試驗段對施工材料配合比、施工工藝參數以及施工機械設備性能參數進行驗證與優化。

3.3 加強施工溫度控制

與其他路面工程材料相比，環保透水路面材料有顯著優勢，可以強化道路工程性能、延長其使用壽命，且維護成本較低。在市政道路施工中，選擇環保透水路面材料路面可以增強工程性能，保障行車安全，有效解決行車中噪音問題等。因此，需科學掌握環保透水路面材料路面施工技術，做好施工中質量管控，具體施工中應結合工程自身特點，明確施工方案、技術要點和建設任務，并在實踐中推動環保透水路面材料施工技術發展。

路基施工質量直接影響到工程總體質量和安全，如果路基強度和承載力不足，后期投入使用時受到行車荷載和自重影響，會出現不均勻沉降問題，威脅到路面行車安全。因此，路基施工應該嚴格遵循流程和規范，定期檢查路基施工情況，及時干預處理，最大程度上提升強度和硬度。環保透水路面材料生產及施工溫度控制是環保透水路面質量關鍵，在環保透水路面材料生產過程中，一般控制集料加熱溫度在190-200℃；基質瀝青加熱溫度在170-175℃；混合料出料溫度在185-190℃。混合料出料后應盡快運輸至施工現場，使用攤鋪機攤鋪時，應混合料攤鋪溫度大于160℃。由于環保透水路面材料降溫快，混合料攤鋪之后壓路機要緊跟碾壓，保證路面能夠及時碾壓成型。初壓及復壓可采用鋼輪壓路機，終壓采用膠輪壓路機，應控制混合料初壓溫度大于150℃，膠輪終壓溫度在80-100℃，混合料碾壓終了溫度＞60℃，透水路面施工完成降溫至50℃以下時可開放交通。

4 環保透水路面材料的未來發展趨勢

4.1 預期的科技進步對材料的影響

市政公路的建設和維護一直以來都是城市發展的重要組成部分。在城市化進程不斷加速的今天，市政公路的建設需求不斷增長，這也意味著對路面材料的要求越來越高，尤其是在環保性能方面。環保透水路面材料的環保性能評估成為重要的研究領域，旨在確保城市基礎設施的可持續性發展。

科技的進步為研發新型環保透水路面材料提供了更多的機會，通過材料科學、納米技術、復合材料等領域的突破，可以創造出具有優異性能的新材料，如高強度、耐磨損、耐候性強的路面材料。這些新材料能夠提供更長久的使用壽命，減少維護和更換的頻率，降低資源消耗和環境影響。科技進步也推動了公路路面材料的智能化和可持續性發展，通過集成傳感器、監測設備和數據分析技術，可以實現對路面材料狀態的實時監測和評估，提高維護和管理效率。此外，利用可再生能源、回收材料和循環利用技術，可以生產更環保的公路路面材料，減少對有限資源的依賴。

4.2 環保政策對環保透水路面材料發展的推動

環保透水路面材料的工程可行性也需要進一步研究和驗證。不同地區和氣候條件下，環保透水路面材料的性能可能存在差異，需要深入研究其適用性和可靠性。這包括對材料的耐久性、抗裂性、抗滑性等性能進行全面評估，以確保環保透水路面材料在各種道路使用條件下的穩定性和可持續性。政府不僅可以通過頒布法律法規來推動環保透水路面材料的發展，例如，限制使用傳統的石油基材料、推動使用可再生材料以及要求使用低碳排放材料等。這些法律法規的制定為環保透水路面材料的研發和應用提供了明確的方向和依據。政府還可以設立專項資金，用于支持環保透水路面材料的研究與開發，此外，建立獎勵機制，對于在環保透水路面材料領域取得突出貢獻的企業和個人給予獎勵和榮譽，以激勵更多的人投身于該領域的研究與創新。

5 結語

環保透水路面材料作為一種可持續發展的創新材料，在道路建設和維護中發揮著重要作用。對環保透水路面材料的分類和特點的深入了解，有助于更好地應用這些材料，實現環境保護和可持續發展的目標。環保透水路面材料的研究與發展具有重要的意義和廣闊的前景。通過持續的技術創新、市場推廣和政策支持，我們可以實現更加可持續和環保的道路網絡，為未來的交通發展和環境保護做出積極貢獻。同時，由于環保透水路面材料的應用相對較新，相關的技術標準和規范還不完善。為了確保道路建設的質量和安全性，需要建立健全的評估體系和標準，以指導環保透水路面材料的選擇、設計和施工過程。同時，還需要加強與相關行業的合作，促進技術創新和經驗分享，以提高環保透水路面材料的工程實踐水平。

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