排水性瀝青路面的排水機能衰變規律研究

赫振華

（上海浦東路橋建設股份有限公司，上海市 201210）

0 前言

城市道路在城市發展中具有舉足輕重的地位，隨著城市建設的推進，人們對城市道路的要求也越來越高，具有降噪排水功能的排水性瀝青路面得到了迅速的應用和發展。上海作為較早應用和推廣排水性瀝青路面的地區，通過對此地區排水性瀝青路面的應用情況進行研究，可以在指導排水性瀝青路面在城市中的應用中起到典范的作用。

到目前為止，上海地區共建成投入排水性瀝青路面13條，排水性瀝青混合料使用量達30萬t。從2002年開始，上海市相繼在浦東北路、冬融路、濱州路、桃林公園、五洲大道、環南一大道、張衡路和世博園區等改建和新建工程中應用了排水性瀝青路面技術，特別是2009年上海市在浦東機場北通道和中環線浦東段鋪筑了長達31 km長的排水性瀝青路面，標志著上海地區排水性瀝青路面的相關技術和規模都達到一個新的水平。

而隨著排水性瀝青路面通車時間的增加，空隙堵塞問題不可避免，本文依托幾條排水性瀝青路面的跟蹤檢測結果，對比快速路段和低速路段、高架和地面以及不同行車道的路面排水機能衰變規律，并分析造成空隙堵塞的原因，為排水性瀝青路面養護方案的制定提供參考。

1 結果與討論

排水機能是排水性瀝青路面的主要功能性指標，其強弱程度由滲水系數來定量表征，同時滲水系數亦是表征路面空隙堵塞程度的手段之一。本文基于路面滲水系數檢測結果，從以下多個方面探討排水性瀝青路面排水機能衰變規律。

1.1 快速路段和低速路段排水機能衰變規律對比

快速路段和低速路段滲水系數衰變曲線見圖1。

圖1 快速路段和低速路段滲水系數衰變曲線

從圖1中觀察到，快速路段（中環浦東段）和低速路段（環南一大道）的滲水系數隨通車時間增加呈線性衰減，且低速路段具有較大的衰減速率；據現場檢測結果，兩條上述路段排水性瀝青路面的滲水系數衰減是由于路面空隙堵塞造成的，而快速路段滲水系數衰減速率較慢與高速行車伴隨產生的較強“泵吸效應”相關，即較強的“泵吸效應”使得快速道路路面更不易堵塞。

1.2 高架路面和地面路面的排水機能衰變規律對比

高架路面和地面路面滲水系數衰變曲線見圖2。

圖2 高架路面和地面路面滲水系數衰變曲線

如圖2所示，高架路面（世博北通道）和地面路面（張衡路）滲水系數隨通車時間增加呈線性衰減，且高架路面滲水系數具有較小的衰減速率，根據研究顯示，與地面路面相比，高架路面易于管理，有效控制了導致路面空隙堵塞的外來污染物，減緩了高架路面的滲水系數衰減程度，減緩了路面空隙堵塞。

1.3 同一路段不同行車道排水機能對比

以浦東機場北通道段為例，見圖3，隨通車時間增加，四條行車道的滲水系數都呈線性衰減，且靠近橫向排水管道末端的3、4車道具有較高的衰減速率，分析原因為：3、4車道靠近路邊緣，是橫向排水性管道的最末端，是灰塵等臟物的富集區，易造成車道堵塞；同時，1、2車道的高速行車產生的“泵吸效應”一定程度上起到路面空隙自清理的作用。

圖3 不同行車道滲水系數衰變曲線對比

1.4 排水機能衰減原因分析

根據研究顯示，造成排水性瀝青路面排水機能衰減的原因有兩點：一、由于交通荷載反復作用下造成的路面結構再壓密過程，造成路面結構性病害產生，路面空隙率減小，排水機能衰減，這種情況的產生與排水性瀝青混合料的配合比設計以及生產、施工過程密切相關，再壓密的程度可以通過結構性指標—平整度來表征，且再壓密現象造成的排水機能衰減是不可逆的；二、灰塵等污染物堵塞路面空隙，造成路面空隙率減小，排水機能衰減，針對此情況，可借助專業養護工具，清除路面空隙堵塞物，恢復其排水機能。

根據經驗可知，所有類型的路面在通車一定時間后，由于反復行車荷載過程，都有一定程度的再壓密現象發生，其再壓密程度由行車類型、瀝青混合料的使用性能和通車時間等因素共同決定，嚴重的再壓密過程會造成路面車轍現象，是路面結構破壞的表現形式之一。

通車三年后，環南一大道路面滲水系數從1 500 mL/15 s減為800 mL/15 s，路面空隙率衰減幅度較大，為分析造成路面空隙率衰減的原因，檢測其通車三年內的平整度數據，見表1。

環南一大道路面平整度變化曲線見圖4。

表1 環南一大道路面平整度檢測結果

圖4 環南一大道路面平整度變化曲線圖

從圖4中可知，環南一大道路面平整度數值隨通車時間增加呈線性增長，這表明路面結構發生了一定程度的再壓密過程；通車時間三年后，環南一大道路面平整度最大數據為3.5 mm，其變化幅度在合理的范圍內，且路面現場沒有發現明顯的車轍現象，這說明空隙率衰減的主要原因不是再壓密過程，而是環境沙塵污染；另外，環南一大道具有較高的交通量，過往車輛以重載車居多，對路面承受荷載能力要求極高，通車三年后仍保持較好的排水機能，以及較好的路面強度，這與合理的配合比設計和生產施工過程密切相關。

通車三年后，環南一大道仍保持較好的結構性指標，是排水性瀝青路面應用技術成熟的表現。通過合理的生產和施工，從源頭控制路面質量，避免在設計使用年限內，發生路面再壓密現象，造成路面排水機能衰減，這既利于排水性瀝青路面養護工作順利進行，又節省人力物力，具有可觀的經濟效益。

2 結論

（1）根據排水性瀝青路面排水機能衰變規律，可為不同路面制定專門的養護方案，以有效恢復其排水機能；

（2）從排水性瀝青路面的配合比設計和生產施工的源頭控制路面質量，為養護工作的開展提供新思路。

[1]JTG E60-2008,公路路基路面現場測試規程[S].

[2]JTJ 073.2-2001,公路瀝青路面養護技術規范[S].