市政工程論文發(fā)表期刊推薦《城市發(fā)展研究》是中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會主管，中國城市科學(xué)研究會主辦的刊發(fā)探討如何應(yīng)對我國城市發(fā)展面臨的一系列挑戰(zhàn)的研究成果的學(xué)術(shù)性刊物，刊載城市規(guī)劃、城市地理、城市經(jīng)濟、生態(tài)學(xué)以及相關(guān)學(xué)科的文章。

　　摘要：隨著城市公交量的加大，城市路面也遇到巨大壓力，尤其在惡劣天氣情況下，路面常容易出現(xiàn)積雪或積水，嚴(yán)重危害交通和人的生命安全和行車安全，研究一種可以融雪及排水的路面材料，是城市路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計和施工的關(guān)鍵。

　　關(guān)鍵詞：市政道路,路面結(jié)構(gòu)層,融雪,排水

　　在汽車擁有量與日俱增今天，生活在大都市中的人們越來越依賴于城市道路，而城市道路路面常因降水濕滑，會嚴(yán)重威脅車輛行駛的動力性及安全性。在冬季北方大部分城市道路也會因遇降雪天氣，造成路面積雪和結(jié)冰，使路面濕滑堅硬，從而大大增加了道路交通堵塞和發(fā)生交通事故的概率。本文對瀝青路面防凍融雪及排水技術(shù)進行理論及應(yīng)用研究，是極具價值的研究方向，也將是未來道路安全性研究的熱點問題。

　　1路面結(jié)構(gòu)層的排水問題

　　在城市道路排水設(shè)計上，要避免水對路面的破壞，一是要防止或減少水進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)，另外還必須想辦法將進入結(jié)構(gòu)層內(nèi)部的水排出結(jié)構(gòu)層外。習(xí)慣上，路面設(shè)計時對這兩個方面可采取的設(shè)計措施重視不夠，不考慮路面結(jié)構(gòu)層排水，也不設(shè)置有效的防水層，這對避免路面早期破壞是極為不利的。設(shè)置路面結(jié)構(gòu)防水層和排水層，是阻止水滲入基層的很好的措施。另外，應(yīng)建立滲水排出通道，使結(jié)構(gòu)層內(nèi)的水迅速排出路基，如可以在硬路肩下設(shè)置碎石，或砂礫，墊層或盲溝，以達(dá)到上述目的。

　　1.1排水性瀝青路面結(jié)構(gòu)層包括排水性瀝青面層、排水性瀝青粘層和中下面層與防裂層。排水性瀝青面層是排水性瀝青路面的功能層，對于排水性瀝青路面，路表不發(fā)生表面徑流的條件是，首先排水性瀝青面層的豎向滲水能力大于降雨強度，不會發(fā)生超滲現(xiàn)象，其次通過排水性瀝青面層內(nèi)部的橫向排水迅速將水排出，避免發(fā)生飽和。

　　1.2路面內(nèi)部排水則應(yīng)在基層與面層間設(shè)置乳化瀝青封層，使雨水能夠沿封層表面往路面兩側(cè)排水，同時使道路的各個結(jié)構(gòu)層，都排列成一定的坡度，使各層雨水能夠自然排出，如果道路工程位于雨水較豐沛的地區(qū)，則在路面結(jié)構(gòu)以下，路基以上進行排水墊層的設(shè)置。人行道排水應(yīng)以車行道橫坡度與兩側(cè)擋土墻上部截水溝為依據(jù)進行設(shè)計，將雨水向車行道雨水口內(nèi)引流，防止積水產(chǎn)生于人行道。而在車行道的排水上，目前較為常見的是單坡與雙坡排水設(shè)計，單坡排水主要用于窄車道的道路，而雙坡則在車道較寬的時候采用。

　　1.3由于透水性瀝青混合料具有相當(dāng)強的抗滑性及透水能力，保證了雨天路面的抗滑性能。瀝青混凝土是一種多孔介質(zhì)，本身存在許多孔隙，雨水會通過路面的孔隙、接縫等處下滲至路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。這種內(nèi)部滯水的危害性是相當(dāng)大的，當(dāng)降雨量較大，且填筑路基和路肩的土滲透性較差時，滲入路面的水會長時間積滯在路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部，這種現(xiàn)象在位于凹形豎曲線底部、低洼河谷地、曲線超高段內(nèi)側(cè)和立體交叉下穿路段的路面結(jié)構(gòu)中后果尤為嚴(yán)重。另外這些內(nèi)部滯水會浸濕路基、路面的各結(jié)構(gòu)層，使瀝青混凝土路面出現(xiàn)龜裂、破碎、凹陷和坑洞等破壞，使水泥混凝土路面出現(xiàn)唧泥、脫空、斷板、錯臺和破碎等一系列病害，最終大大降低整個路面結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命。

　　1.4路面內(nèi)部排水則應(yīng)在基層與面層間設(shè)置乳化瀝青封層，使雨水能夠沿封層表面往路面兩側(cè)排水，同時使道路的各個結(jié)構(gòu)層，都排列成一定的坡度，使各層雨水能夠自然排出，如果道路工程位于雨水較豐沛的地區(qū)，則在路面結(jié)構(gòu)以下，路基以上進行排水墊層的設(shè)置。人行道排水應(yīng)以車行道橫坡度與兩側(cè)擋土墻上部截水溝為依據(jù)進行設(shè)計，將雨水向車行道雨水口內(nèi)引流，防止積水產(chǎn)生于人行道。二、路面結(jié)構(gòu)層的融雪問題

　　路面除冰雪的方法除了人工除雪外，還有一種是根據(jù)路面結(jié)構(gòu)材料的設(shè)計進行融雪。路面冰雪去除的方法融化法有化學(xué)融化法和熱融化法之分。采用發(fā)熱管加熱系統(tǒng)進行冬季路面的融雪、化冰、防滑，對路面的熱沖擊作用小；較之瀝青導(dǎo)電混凝土操作方便，易于控制；適用于較低氣溫下融雪，并避免融雪劑融雪帶來的負(fù)面效應(yīng)。是通過熱融化法用加熱的方法來融雪化冰，可避免使用氯鹽類融雪劑帶來的一系列負(fù)面作用，故目前被廣為關(guān)注，成為研究的重點。下面介紹幾種路面材料融發(fā)技術(shù)，以供參考。

　　2.1導(dǎo)電混凝土。導(dǎo)電水泥混凝土的相關(guān)研究很多，導(dǎo)電相材料主要集中在碳纖維方面，也有的采用復(fù)相材料(碳纖維、鋼纖維、鋼渣、石墨等復(fù)摻)實現(xiàn)導(dǎo)電。導(dǎo)電混凝土是在普通混凝土中添加一定含量的導(dǎo)電材料而制成，既有普通混凝土的承載能力，又有良好的導(dǎo)電性及電熱特性。利用導(dǎo)電混凝土的電熱效應(yīng)清除路面冰雪，是冬季寒冷地區(qū)道路橋梁融雪化冰的新方法。對于導(dǎo)電瀝青混凝土，因瀝青及其混合料都屬于絕緣體材料，只有摻入大量的導(dǎo)電相材料才能使瀝青混凝土獲得良好的導(dǎo)電性能。導(dǎo)電相材料在形狀上有纖維狀或顆粒狀；在化學(xué)成分上有金屬類(銅、銀、鋁、鎳等)與非金屬類(碳基材料)。考慮到成本、導(dǎo)電性、與瀝青的相容性以及金屬的易氧化性，通常采用碳基材料進行導(dǎo)電相材料組成設(shè)計。瀝青混合料級配應(yīng)具有良好的顆粒組成和足夠的礦料間隙用以填充大量的導(dǎo)電相材料。

　　2.2發(fā)熱電纜用于路面融雪化冰。基于電力作為能源，加熱電纜，電能轉(zhuǎn)化為熱能的熱源的加熱電纜加熱系統(tǒng)，熱量轉(zhuǎn)移到表面通過結(jié)構(gòu)層，然后由顯熱和潛熱交換的表面之間的冰雪融化的雪和冰。發(fā)熱電纜用于路面積雪融化的冰在北歐國家得到了應(yīng)用，但沒有系統(tǒng)的實踐經(jīng)驗，研究報告和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.3彈性路面融冰雪技術(shù)。彈性路面主要是通過在路面鋪裝材料內(nèi)添加一定量的彈性材料，來改變路面與輪胎的接觸狀態(tài)以及路面的變形特性，利用車輪荷載本身的作用，抑制路面積雪和結(jié)冰，從而使路面積雪融化，這種鋪裝技術(shù)就屬于抑制凍結(jié)鋪裝類技術(shù)。加入的彈性材料采用由廢舊輪胎加工成的橡膠顆粒。采用這種彈性材料不但可以有效提高路面自身的除冰雪功能，提高道路運行效率和安全性能，還可以合理利用廢舊彈性材料，有利于節(jié)約資源，保護環(huán)境。

　　2.4能量轉(zhuǎn)化融雪技術(shù)。能量轉(zhuǎn)化融冰雪技術(shù)主要是利用太陽能、地?zé)帷⑷細(xì)饣蛘唠姛嵋约盁崴�等產(chǎn)生的能量來使冰雪融化，目前常見技術(shù)有流體加熱法和導(dǎo)電路面鋪裝技術(shù)。基于能量轉(zhuǎn)化的融冰雪技術(shù)是目前比較成熟的技術(shù)，還有的主要是利用太陽能以及地表熱能，這些方法都屬于熱融法。基本原理是用水作為載體，利用水泵系統(tǒng)，在夏季通過埋置在路面附近的管道和高溫的瀝青路面進行熱交換，然后將交換獲取的熱量存儲在地下土壤中，轉(zhuǎn)化成土壤熱能；冬季則通過深入地下的垂直管道與土壤進行熱量交換，然后借助水泵系統(tǒng)將土壤熱能提升到水平埋置的管道中來加熱路面。

　　總結(jié)

　　綜上所述，瀝青路面是我國現(xiàn)代化道路的主要路面形式。路面因降水或冬季雨雪結(jié)冰變得濕滑，會嚴(yán)重威脅車輛行駛的動力性及安全性。對瀝青路面防凍抗滑技術(shù)進行理論及應(yīng)用研究，是極具價值的研究方向，也將是未來道路及隧道路面冬季抗凍安全性研究的方向，做好城市路面的排水及防積雪措施，可使沿線周邊居民的生活質(zhì)量得到改善，同時快速排水的特點又能使路面的積水得到有效、及時的排除，使行車的防滑性能得到改善，保障路面行車的安全性。