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透水混凝土应用于公路隧道的前景展望

透水混凝土 由一系列相连通的孔隙和混凝土实体部分骨架构成,配比中仅有少量的细骨料或不用骨料,是一种具有多孔结构的混凝土,孔隙率一般为15%-25%,因此也称多“多孔混凝土”,透水混凝土具有良好的环境效益,与普通水泥混凝土路面相比,其透水性好、抗滑性好,并且有吸声降噪功能,复合隧道道路对于排水、抗滑和降噪的要求。

目前透水混凝土多用于公园道路、休闲广场和停车场等轻载路面,一些欧美国家也尝试用透水混凝土作为高速公路或停车场的路肩,但在车行道中的应用较少。

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1、路肩

路肩是指道路两侧由路面边缘到路基边缘具有一定的带状部分,作为路面的横向支撑,可供路面维护车辆或短时临时停车使用,为了减少路堑开挖量,可用透水混凝土材料铺筑路肩,利用路肩进行路面排水,这种排水方法不但使用于公路路肩,而且在车辆停留时间短的隧道路面中尤其适用。

中佛罗里达大学雨水处理学院对波特兰水泥透水路面进行的评估中涉及透水混凝土在路肩中的应用,试验选择了一段透水混凝土厚度为10英尺的路肩进行监测,路肩下部设置了12英尺深的蓄水池,评估结果表面,每年可处理掉80%的雨水,平均渗透率为1.5英尺/小时,经过一年的使用和观察,路面没有明显磨损。


2、隧道道路

隧道路面为车行路,荷载较大,对混凝土的强度要求较高,目前工程中更多地采用透水沥青混凝土或多种混凝土结构结合使用。透水沥青混凝土排水路面典型结构组合一般为:3-4cm开级配沥青混凝土面层,最大粒径10cm或13cm,层间撒布改性沥青防水层,偶尔亦增设土工布或玻璃纤维格栅增强放水性能;5-6cm粗粒式或中粒式沥青混凝土,7-8cm粗粒式沥青混凝土下面层,基层多为水泥稳定碎石结构。

1960年德国首次在机场修建透水沥青混凝土路面,主要目的是提高路面抗滑性能,避免飞机在雨天滑行水漂;美国于20世纪70年代开始使用,结构层厚度2.5-4.0cm;1999年,日本道路公团要求所有高速公路都要使用透水沥青混凝土路面,主要原因是这种路面在雨天发生的交通事故大大减少。

我国于20世纪80年代末引进透水沥青混凝土路面,并于1988年首次在北京一石家庄高速公路正定段铺筑了试验段,同济大学探讨了开级配沥青混凝土合料在隧道工程中应用,发现透水沥青混凝土具有良好的横向渗透性,适合于隧道道路铺筑。

广西壮族自治区百色至罗村口高速公路是该区第一条山岭重丘区高速公路,全场55.km,路基宽22.5.全线共设隧道三座,分别长840m,1368m和943m,在施工过程中根据隧道特殊的内环境对路面基层结构和材料的要求,施工单位与业主和设计协商,将隧道内路面进行变更,取消级配集料底基层及水泥稳定集料基层,代之以C10混凝土找平层+15cm多孔混凝土透水下基层+16cmC10混凝土基层,施工及适用情况良好。

目前,普通的透水混凝土强度一般不超过30MPa,现阶段还难以达到多数车载路面的荷载要求,但若能从混凝土的制备工艺,施工工艺等多面研究,提高强度,透水混凝土在隧道,公路等交通工程中的应用将会更加广泛。


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