透水沥青路面的储水渗透模型与效能

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1、第４１卷第１期同济大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．１２０１３年１月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＯＮＧＪＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮＡＴＵＲＡＬＳＣＩＥＮＣＥ）Ｊａｎ．２０１３文章编号：０２５３－３７４Ｘ（２０１３）０１－００７２－０６ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－３７４ｘ．２０１３．０１．０１２透水沥青路面的储水渗透模型与效能蒋玮１，沙爱民１，肖晶晶２，裴建中１（１．长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室，陕西西安７１００６４；２．长安大学建筑工程学院，陕西西安７１００６１）摘要：将降雨过程数值化并对雨水入渗的物理过程进行划ｒａｉｎｆａｌｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｍａｘｉｍ

2、ｕｍｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｏｃｃｕｒｓｉｎｔｈｅ分；选定雨水吸附率、渗透速度、空隙率／连通空隙率、结构层ｐａｖｅｍｅｎｔｂｅｈｉｎｄｔｈｅｔｉｍｅｔｈｅｒａｉｎｆａｌｌｉｎｔｅｎｓｉｔｙｒｅａｃｈｅｓｉｔｓ厚度等路面材料参数以及降雨重现期和历时等降雨参数，基ｐｅａｋ．Ｔｈｅｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｌａｙｅｒｃａｎｂｅｔｈｉｃｋｅｎｅｄｏｒ于气象学和水力学理论建立透水沥青路面的储水渗透模ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｄｒａｉｎａｇｅｐｉｐｅｃａｎｂｅｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｔｈｅｐａｖｅｍｅｎｔ型，提出相应的功能设计目标，并对透水路面的效能进行计ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｆｔｈｅｐｅｒ

3、ｍｅａｂｌｅｐａｖｅｍｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎｎｏｔｍｅｅｔ算和分析．结果表明：所建模型能够针对不同地域的气象和ｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅｏｒｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｆｏｒｓｏｍｅ降雨特点对透水路面的储水、渗透功能进行预估和评价；透ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．水沥青路面最大储水量出现时间滞后于最大降雨强度发生Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏａｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｐｅｒｍｅａｂｌｅｐａｖｅｍｅｎｔ；ｐｏｒｏｕｓ时间；当透水路面结构不满足该降雨条件下的储水和渗透功ｍｉｘｔｕｒｅ；ｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅ；ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ能要求时

4、，可以增大路面储水结构层的厚度，或者在路面结构中铺设纵向排水管道．关键词：道路工程；透水路面；多孔混合料；储水；渗透透水沥青路面是指由较大空隙率混合料作为路中图分类号：Ｕ４１４．１文献标志码：Ａ面结构层、允许路表水进入路基的一种沥青路面结构．相对于目前以密实型路面铺装为主的城市道路，ＷａｔｅｒＳｔｏｒａｇｅ－ｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｆｏｒＰｅｒｍｅａｂｌｅ透水沥青路面能够有效地补充地下水，缓解城市热［１］ＡｓｐｈａｌｔＰａｖｅｍｅｎｔａｎｄＩｔｓＥｆｆｉｃｉｅｎｃｙ导效应；减小暴雨时的洪峰流量，减轻城市排水系统压力；显著降低车辆行驶噪声，有效改善道路行驶１，ＳＨＡＡｉｍｉｎ１，

5、ＸＩＡＯＪｉｎｇｊｉｎｇ２，ＰＥＩＪｉａｎｚｈｏｎｇ１ＪＩＡＮＧＷｅｉ的安全性和舒适性．透水沥青路面显著提高了道路（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＳｐｅｃｉａｌＡｒｅａＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆｔｈｅ的生态环保效益，因而在国内外得到了广泛的关ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６４，Ｃｈｉｎａ；［２］注．２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ’ａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００６１，［３］Ｃｈｉｎａ）Ｄｒｅｅｌｉｎ等对黏性土路基的透水路面路表径流量进行研究，发现较之于密实路

6、面，透水路面能够Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒａｉｎｆａｌｌｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｎｕｍｅｒａｌｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌ降低约９３％的地表径流，同时可以过滤地表径流中ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｒａｉｎｗａｔｅｒｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｗａｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｆｏｕｒｓｔｅｐｓ．所含的碳氢化合物、重金属和氮磷污染物．ＫｕａｎｇＰａｖｅｍｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｒａｉｎｗａｔｅｒａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ［４］等对透水路面材料的空隙特征与渗透速度的关系ｒａｔｅ，ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｒａｔｅ，ａｉｒｖｏｉｄｓｃｏｎｔｅｎｔ／ｃｏｎｎｅｃｔｅｄａｉｒｖｏｉｄｓ［５－６］模型

7、进行研究．Ａｌｖａｒｅｚ等对透水路面的功能和ｃｏｎｔｅｎｔ，ｐａｖｅｍｅｎｔｔｈｉｃｋｎｅｓｓａｎｄｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｒａｉｎｓｔｏｒｍｒｅｔｕｒｎｐｅｒｉｏｄ，ｒａｉｎｆａｌｌｄｕｒａｔｉｏｎｗｅｒｅ耐久性能之间的平衡进行优化．文献［７］通过现场测ｓｅｌｅｃｔｅｄｆｏｒｐｅｒｍｅａｂｌｅａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔｗａｔｅｒｓｔｏｒａｇｅ－量对透水路面雨水渗透功能的持续性进行研究．文ｉｎｆ