透水水泥混凝土路面在海绵城市中的应用技术

发布时间：2020-08-07 00:14

【摘要】：由于城市的快速发展,大量的建筑和地面硬化形成的“铁壳城市”,导致雨水无法渗透到地下。目前,城市的雨洪管理思想是以“快排”为主要的保证水安全的方略,快排的思想是寄希望于通过管道系统快速将雨水转移到下游地区,然而这样的措施虽然在发展的前期起到一定的作用,但是它是一种转移风险的措施,并不能从根本上解决实际的问题。市政工程“海绵化”致力于结合绿色设施和灰色设施,将雨污水的收集、输送、净化、利用、排放等环节的内容有机地统一起来并协调运作,最大程度发挥城市自身的排水和用水功能。所以,海绵城市需要从传统的管道集中速排模式,转向生态化和可持续的雨洪管理,这也是绿色基础设施的重要目标之一。海绵城市道路采用LID技术设施,不仅可以保证道路的通行能力,还能在解决道路排水问题的同时防止雨水对路面稳定性的影响。作为LID理念与城市排水系统结合的产物,透水路面已经被很多国家应用于道路排水设计之中。本文主要就是研究透水水泥混凝土路面在海绵城市中的应用,研究的主要内容有:首先,分析海绵城市的研究背景以及主要研究材料——透水水泥混凝土;其次,对降雨情况(以重庆为例)进行分析,并建立降雨汇流模型,此模型的建立能为后续研究打好基础;再次,实验分析目标空隙率、连续空隙率、水灰比、渗水系数以及强度的关系,研究表明:随着孔隙率的增大,透水混凝土的抗压强度变小;相反,透水混凝土的透水系数则是随孔隙率的增大而变大的。在水灰比的值增大的过程中,透水混凝土的强度值是先大后小;而透水系数则随着水灰比的增大而减小;最后,利用ABAQUS有限元软件建立道路整体透水结构模型,研究雨水在道路内部的滞留时间,从而分析透水水泥混凝土路面的蓄排水情况。本文对于道路施工也具有直接指导施工的意义,根据不同地区的情况,透水水泥混凝土采用石子作为主要粗骨料,强度是完全可以满足路用性能的,但是在海绵城市要求的透水性能方面较弱,所以应当选择适当的水灰比以及空隙率进行施工。通过实验模拟,综合分析水灰比为0.28~0.32,目标空隙率为20%±2%时,强度和透水能力都能满足要求。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.2;TU992
【图文】：

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图 1.1 Ⅰ型透水性水泥路面结构及水流渗透方向示意图路面指路表水下渗进入面层，再继续下渗进入基层分，并通过相应的排水管道将其排入纵、横向排水用或者处理。这种结构组合方案采用排水性的设计在土基上必须设置隔水层，使水分无法下渗进入度、耐久性相对于全透水性结构有很大的提高，构强度，适用于土基渗透性较差的地区或者小区道案因其面层、基层均为透水层，故该结构层具有

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图 1.1 Ⅰ型透水性水泥路面结构及水流渗透方向示意图面指路表水下渗进入面层，再继续下渗进入基层，并通过相应的排水管道将其排入纵、横向排水或者处理。这种结构组合方案采用排水性的设计在土基上必须设置隔水层，使水分无法下渗进入度、耐久性相对于全透水性结构有很大的提高，强度，适用于土基渗透性较差的地区或者小区道因其面层、基层均为透水层，故该结构层具有

透水混凝土路面

土由于它的高经济性脱颖而出[42]。1972 年，出于对水资源以及水质的保护，美国通过了清洁水资源法案（Clean Water Act）。法案中规定了各州和各大城市需要确保被收集的降雨的清洁度。透水性混凝土的功能除了可以对雨水进行就地渗透、过滤和净化外，还有吸声、抗滑和防弦光的功能，这些好的功能进而加速了透水性混凝土在城市建设中的应用。自 1970 年开始，美国、英国、法国、意大利等国家都建造了许多透水混凝土路面（如图 1.3、图 1.4 所示）。

【参考文献】