排水性沥青路面的渗流理论分析.pdf

7 8 科技研究 城 市道桥与 防洪 2 0 1 1 年 2 月第 2 期 排水性沥青路面的渗流理论分析 唐 国利 ， 郑 晓光 ( 1 上 海 同盛 内河 航道建 设发展 有 限公 司 ， 上海 市 2 0 0 0 9 2 ； 2 上海 市政工程 设计 研究 总院 ， 上 海市 2 0 0 0 9 2 ) 摘要 ： 排水性 沥青 路面在 雨天水 能够 从其 多孔 的结构 中排 出， 不会在 路表 形成水 膜 ， 减少 了车辆漂 滑及喷 雾现象 。 该 文针对 排水 性沥青 路 面建立理 论模 型 ， 模 拟降 水过程 ， 对排 水系统 的排水 能力 进行理 论计算 与验 证 。新 建排水 性沥青 路 面的渗 透 系 数为 0 1 e m s ， 在中雨及小雨时的排水效果较好 ， 但大雨条件下难以保证排水效果。随着排水性沥青路面的使用， 部分空隙会 堵塞 ， 渗 透系数 会降低 ， 为了保证 排水 ， 定期 清洗是 需要 的。 关键 词 ： 排 水性 沥青路 面 ； 排 水 系统 ； 渗流分 析 中图分类 号 ： U 4 1 6 2 1 7 文献标 识码 ： A文 章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) o 2 0 0 7 8 0 3 0 前 言 目前城市道路 中路 面多为密 实的沥青路 面 ， 密实沥青路面面层空 隙率较小 ，雨水只能从 沥青 路 面的表面排出 ， 这样路表会形成一层水膜 ， 车辆 高速行驶时容易产生 漂滑 ， 影响行 车安全 。 另外 路 面上 的水不能及 时排 出导致路面积水 ，车辆行驶 时溅水 、车尾处产生 的喷雾也会 影响后面车辆 驾 驶员 的视线 ， 从而诱发交通事故 ， 城市道路 中机 动 车辆行驶时的溅水还会严重影响非机动车辆及行 人 的正常出行 ( 见 图 1 ) 。 图 1城市 道路路 表积水 为了提高道路行车安全 ， 改善城市道路运营环 境， 许多国家在多雨潮湿地区的高速公路和城市道 路采用 了排水性沥青路面 ， 也就是大孔隙排水性沥 青路 面。这样 ， 在雨天水 能够从其多孑 L 的结构中排 出 ， 不会在路表形 成水膜 ， 减少 了车辆漂滑及喷雾 现象 ， 提高沥青路面在潮湿气候的行车安全。 对于车行道排水沥青路面，仅有上面层采用 排水性沥青材料 ，这就需要快速排除上面层 中的 积水 ， 避免雨水 向路面各结构层和路基渗透 ， 从而 收稿 日期 ： 2 0 1 0 1 2 2 1 基金项 耳： 上 海 市科 学技 术委 员会资 助课题 ( O 8 D Z 1 2 0 3 9 0 0) 作者简 介： 唐 国利 ( 1 9 5 3 一 ) ， 男 ， 上 海人 ， 工 程师 ， 从 事水 利 与 交通 研究 工作 。 影响路面结构 的承载能力和使用性能 ，造成路面 结构的水损坏 。 因此 ， 边缘排水系统的设置是排水 性沥青路面必不可少的组成部分。 排水性沥青路 面的边缘排水系统一般采用排 水沥青混凝土在路侧形成纵向盲沟，在其中埋设 软式透水管或钻孔钢管 ， 沿纵向收集雨水 ， 每间隔 一 段距离集 中排人雨水收水井 中， 见 图 2 。 图 2 排水沥青 路面 的边缘 排水 系统 在完成 道路排水 系统 的设计 ，需要分析排水 系统能否满足雨天路 面排水 的要求 ，保证路 表不 积水 。但 目前实际排水性沥青路面设 计 中一般不 进行相应的排水能力计算 。因此本文建立理论模 型 ， 模拟降水过程 ， 对排水 系统 的排水能力进行理 论计算与验证。 1 计算模型建立 1 1计算软件 采用 G e o S t u d i o系列 软件 中的 S E E P W 软件进 行计算 。 该软件是一款用 于分析多孑 L 渗水材料 ， 如 土体和岩石中的地下水渗流和超孔隙水压力消散 问题的有限元软件， 适用于渗流计算分析。 1 2 计算参数确定 排水表层厚度 4 e m， 以下为不透水层 ； 取道路 单 面宽度为 7 5 m， 横 向坡度 0 0 2 ； 表层 的横 向和 竖向渗透 系数分别为 K x = ： 1 1 4 c m s ， K y = 0 5 1 e m s 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m