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海綿城市的原理優選九篇

時間:2023-09-15 17:13:21

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海綿城市的原理

第1篇

【關鍵詞】:經濟發展;思想意識;現實情況;海綿城市

近年來,我國經濟社會整體都取得令人驕傲的進展,其中,城市建設的質量也越來越高,與國際上其他國家相比,差距也在不斷的縮小,由于部分城市降水較多,對城市日常運轉產生嚴重影響的現實情況,我國的城市管理理念通過創新,創新出海綿城市的雨水管理理念,實踐證明,海綿城市理論的運用,能夠切實的預防和治理城市中的內澇問題和長降雨問題。海綿城市理論應該被廣泛的推廣與應用,促進我國城市化的發展,鑒于此,本文圍繞這一題目展開論述,以期能夠為海綿城市理論的實際應用提供幫助。

1海綿城市理論的運用原則

1.1優化規劃

城市園林設計中,海綿城市理論的應用,其主要構成部分包括三項內容,第一個是城市雨水,第二個是雨水灌渠,第三個是超標雨水徑流排放系統,三者之間是互相合作的關系,三者對海綿城市建設的作用十分突出,因此,在城市園林設計過程中,要保證三者之間的協調統一,并促使三者之間的銜接到位[1]。具體而言,在進行城市規劃時,要兼顧綠色設計與灰色設計,同時,在注重從源頭減少地面雨水徑流的同時,也要注重在設計末端對雨水進行調解,與此以外,要充分認識并且在規劃過程中要綜合兼顧考慮到海綿城市建設過程中的復雜性,堅持可持續發展原則,更為重要的是,城市中相關的政府部門,要積極配合海綿城市的發展建設,最大限度的對海綿城市規劃進行優化。

1.2注重生態性

海綿城市理論的應用,其出發點和落腳點就是保證和提高整個城市的生態性。在城市建設領域中,將管道、溝渠,以及泵站類等工程,稱之為灰色工程,而海綿城市理論下,是通過更加靈活、更加貼近自然的工程設施,實現對城市雨水的處理,我們將此種方式稱之為綠色工程,從而在城市建設發展過程中,兼顧人類社會效益的同時,也能夠兼顧生態效益。尤其是在城市中的老城區地帶,由于建設時間較為久遠,管理不到位,雨水設施大部分都年久失修,較為落后,在雨水天氣過后,雨水徑流問題嚴重,因此,要在保持生態性的基礎上,建設和發展雨水系統,保證雨水處理設施能夠充分發揮作用。

1.3安全第一

現階段,無論是何種工程,安全性都是居于首位,海綿城市建設也不例外,在建設過程中,要將城市居民的生命安全放在最重要的位置,在海綿城市的設計過程中,要立足城市的水資源實r,并結合城市的降水規律,遵守城市對水資源保護,以及城市對內洪處理的具體制度,設計出安全、科學、高效的海綿城市。

2海綿城市理論的實際應用

2.1城市道路設計規劃

在海綿城市理論應用過程中,道路規劃方法有兩種,第一種是道路景觀綠化,第二種是人行道雨水排放[2]。針對道路中的凹陷綠地,可以將其中存積的雨水,通過引流的方式,引入城市綠化帶當中,將其看作天然的儲水箱,減少雨水的下滲。同時,在利用城市道路中的滲透道路時,可以適當的強化它的雨水滲透作用,但是,若是城市道路路面上有大量的淤積泥土泥沙,或者是有其他垃圾污染,則要認真思考,滲透路面的可行性。

2.2自然排水系統設計規劃

這一系統的工作原理,從本質上而言,就是在城市中固有排水系統的基礎上,促使雨水通過不同的集水管直接被排放到城市外部的河流當中,但是,在排放過程中,將城市中的雨水視作地下水,為城市中的土壤還有植被提供水源。這一系統的構成包括城市中的植被,以及城市中的坑洼地,還有經過人工改良的土壤,最后,還包括城市本土的土壤,以及城市排水系統中自帶的排水管道。

2.3雨水花園設計規劃

海綿城市理論下,所謂的雨水花園,即是指以淺凹陷的方式,栽植城市中的各種植被,如灌木、話木,還有花草等等,以及城市其他基礎設施中,帶有植被的地帶。雨水花園,充分發揮了土壤和植被對雨水具有過濾的作用,切實保證了雨水的充分滲透,并且能夠最大限度的減少雨水的徑流。在雨水花園中,充分的將城市的雨水管理系統與城市園林設計兩者結合,一方面,有效的解決了城市的雨水問題,另一方面,又起到了美化城市的作用。

2.4可滲透路面設計規劃

從本質上分析,海綿城市理論的運用,對整個城市園林設計而言,可滲透路面的實質,就是綜合利用多種技術手段,將原有城市道路中那些不可滲透雨水的路面,轉變為可以滲透雨水的路面,主要的形式是通過增加滲透量,從而減少地表的雨水徑流量。從某種意義上而言,在城市雨水管理系統中,應用可滲透路面,就是對實際的雨水問題展開的一種具有緩和性質作用的措施,在此基礎之上,能夠切實減少對其他雨水管理技術手段、技術方法的使用,從源頭上解決城市的雨水問題。目前,在可滲透路面中,被廣泛應用的材料有水泥磚塊,以及具有滲透功能的瀝青,還有可滲透混凝土等[3]。

總結

綜上所述,海綿城市理論,是時代不斷前進背景下,城市建設發展的產物,在城市園林設計中,充分應用海綿城市理論,具有積極的影響和意義,一方面,能夠降低城市園林建設的經濟支出,另一方面,還有助于提高城市園林的運行管理質量,更為重要的是,海綿城市理論的應用,可以促進城市園林的建設質量,使其朝著更加自然、更加和諧、更加美觀,更具實用性的發現發展,能夠充分發揮城市園林的各種功能,體現城市園林的價值。

【參考文獻】:

[1]孫威.關于“海綿城市”建設理論的運用與思考――以銀川濱河新區黃河外灘公園休閑旅游觀光道和木棧道工程景觀設計施工為例[J].現代園藝,2015,11:74-76.

[2]王萌.節約型園林設計的理論與實踐研究[D].仲愷農業工程學院,2016.

第2篇

【關鍵詞】:海綿城市;風景園林;應用

1、海綿城市理論

海綿城市就是比喻城市像海綿一樣,具有良好的“彈性”以適應環境變化和應對自然災害等,遇到有降雨時能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水,補充地下水、調節水循環;在干旱缺水時能釋放蓄存的水,并加以利用,從而讓水在城市中的遷移活動更加“自然”。即通過滲、滯、蓄、凈、用、排等多種生態化的技術,構建低影響開發(LID)的雨水系統。海綿城市的建設,強調優先利用綠色、生態化的“彈性”設施,同時也要注重和傳統的“剛性”設施相銜接。

2、海綿城市理論在風景園林中的應用

2.1風景園林規劃設計原則

第一,規劃人員要適當降低道路面積,增加綠地面積,可根據環狀路網設計原理來實現風景園林道路面積的降低,如可將直線路形替換成曲線等路形,同時還要保證間隔綠化帶設計面積與排水需求的相適應。第二,用分散性高、連續性高和密度性高的綠化植被替換道路兩旁排列整齊的樹木。第三,進行風景園林路面規劃時,其材料也要遵循海綿城市理論選擇和應用,一般要求選擇質量好、性能齊全、滲透好的路面材料,以實現風景園林雨水水質、雨水消納和雨水徑流量等功能的完善。第四,進行路面嵌草、鋪裝草皮磚規劃及施工時,要在路面中留下空隙,以此用來填充草皮和地被植物,并且保證路面的孔隙率達20%~50%,以實現路面與與植被的緊密結合。

2.2生態景觀格局設計

運用景觀生態學原理,以區域景觀生態系統整體優化為基本目標,在景觀生態分析、綜合和評價的基礎上,建立區域景觀生態系統優化利用的空間結構和模式。其核心作用是判別、保護和維護各種自然生態過程不受破壞,協調人與自然關系,通過構建生態基礎設施,建立有利于補償受損生態系統、改善生態環境的優勢景觀格局。景觀生態安全格局為構建與完善生態雨洪調蓄系統提供重要決策依據,能夠宏觀地從城市和區域的尺度解決雨洪問題,是建立生態雨洪調蓄系統的景觀生態規劃途徑。其建立途徑為:首先,建立區域以水為核心的景觀生態安全格局,根據高、中、低三級安全格局劃分禁限建區域,明確嚴格保護、限制建設和引導建設的范圍區域。其次,根據景觀生態安全格局識別區域內水導向的綠色基礎設施的空間位置,判別潛在徑流方向與通道、匯水與蓄水區域、洪澇災害風險區域等重要控制點。第三,通過重要控制點規劃設計綠色生態基礎設施,構建區域生態雨洪調蓄系統。

2.3雨水收集系統

針對現存地形條件和景觀需求設計3種形式各異的綠地生態水渠:對截洪溝改造利用,使之成為收集、存儲、過濾3種功能兼具的生態水渠;在山坳設置引水渠,將雨水引入人工濕地進行過濾凈化處理;結合現狀地形設計滲透式采集通道。不同位置及不同使用功能場地在設置滲濾溝時,同樣采取不同形式:園路因行人較多,雨水受一定程度污染,滲濾溝需結合綠地過濾設計滲濾溝;硬質廣場路面每隔20m左右設置滲濾溝,設計時需結合地面找坡及鋪裝設計;停車場應在植草磚停車區設計多孔瀝青車道,盡可能讓雨水下滲,并結合棄流及土壤滲濾設置穿孔管集水。另外,滲透性鋪裝具有入滲、滯留的能力,能夠讓雨水回歸大地,解決地下水回灌問題。通過滲透性鋪裝,可以將雨水下滲實現道路年徑流總量控制在85%左右,同時提高了綠化帶土壤保水量,降低綠化用水量。

2.4道路規劃設計

海綿城市中風景園林道路的規劃方法主要有道路的景觀綠化以及人行道雨水排放等。其中針對城市道路的景觀綠化,對于道路的本凹陷綠地,其主要有將路面雨水徑流到城市綠化帶的作用,以此形成一個綠色的存儲系統,來降低降雨入滲和凈化。對于城市道路滲透便道的使用可以在一定程度上強化道路的雨水滲透功能,要特別注意的是如果城市道路的路面污染比較嚴重,就得要充分的重視是否要應用到滲透路面之中。另外,對于城市道路人行道的路面雨水徑流消化,一般都應用的是LID樹池型的方式。與此同時,在城市園林設計的過程之中應用海綿城市理論,可滲透路面主要就是利用各類技術來改變成為可滲透的路面,其實質上就是一類直接性的降低地表徑流的措施,應用滲透路面可以有效的環節現如今的雨水環境,從根本之上來及時的解決存在的問題。人行道的樹木栽種要推廣LID 樹池形式, 消減路面上的徑流水量。

2.5建筑物規劃

第一,整體而言,規劃人員應先對公園建筑現場的地形、地貌、氣候和降雨等自然因素情r,進行全面了解并掌握,然后根據了解的地形地貌實際情況,構建雨水收集系統。第二,對于雨季期間風景園林公園建筑物的規劃,規劃人員可以將雨水收集到建筑內的暗渠,即將降落在建筑各處的雨水,引入環形的濾水槽中,利用濾水槽內的礫石將雨水過濾,待雨水被過濾成可使用的干凈水后便直接存入蓄水池,以實現風景園林公園建筑物內的雨水收集及充分利用。

2.6綠地規劃

合理規劃設計公園的開敞空間,處理好公園與周邊環境的關系,使公園成為吸收和凈化雨水的處理場地;對于面積較大的城市廣場要建設透水路面,并將雨水調蓄設施設置在廣場地下空間,一方面便于超標暴雨的臨時滯留,另一方面便于儲存雨水用于綠化。

結束語

本文從海綿城市理論入手,重點分析了其在風景園林中的設計應用,僅供參考。

【參考文獻】:

[1]劉洋.雨洪資源在城市園林綠地中的景觀應用研究[D].河北農業大學,2015.

[2]王倩,王中華,杜紹華.城市景觀規劃與改建的生態性研究――以保定市為例[J].城市地理,2015,06:130-131.

第3篇

關鍵詞:海綿城市理念;市政園林工程;應用可行性;應用措施

1引言

海綿城市是新一代地對城市洪雨水進行管理的一種新概念,目前,在許多城市已經被投入使用,它很好地解決了城市突出的水問題,以及生態和環境問題,取得了十分顯著的效果。而海綿城市理念的實現正是通過大量的植被種植,因此,政府應加強園林工程的建設,最大限度地解決城市水資源問題,進一步推動水資源的合理利用和布局,為城市發展和生態環境做好提供充分的保障。接下來,對海綿城市理念在市政園林工程中的運用做了詳細的闡述。

2海綿城市理念在市政工程中應用的價值

海綿城市不僅是自然環保理念的綜合體現,也是改變城市道路積水、規避房屋倒灌現象、緩解熱島效應、降低污水排泄壓力、改善城市生態環境的綜合項目工程,對城市形象、城市宜居性、城市功能等都會存在積極影響。從城市形象來看,很多多雨城市、地勢低洼城市、徑流量較多城市遭遇強降雨時,容易出現雨水“漫城”的現象,給外地游客留下負面影響,對城市排水泄洪能力存在擔憂,尤其是在雨水擠占污水、惡臭水體排泄通道下,可能會造成惡臭水體堆積在路面上,給游客留下“味道”上的深刻印象,借助海綿理念的滲透,路面沉積水可以很好地滲透到地下,污水、惡臭水體可以得到有效凈化,運用綠植增強城市抗洪、抗澇能力下,還可以貫徹綠城理念,進一步改觀城市面貌形象,從城市宜居性來看,城市道路積水不僅會阻礙交通,飛濺水沾濕行人衣服,內澇型城市直接對城市生產生活造成負面影響,除了直接停產外,一樓居民、商店等可能在雨水作用下被浸泡,造成大量財產損失,借助海綿城市滲、滯、蓄、凈、用、排的理念,可以蓄積與排泄相結合,增強城市抗洪抗澇能力,滲水與滯水相結合,減少城市積水現象,透過凈水與用水相結合,還可以減少城市污水、黑臭水體,通過“蓄水反補”,緩解城市溫島效應,城市宜居性大幅度增加,從城市功能來看,傳統城市對雨水、徑流水、生產生活廢水等的處理較為被動,大量消耗凈水,排泄污水,雨季來臨時,下水道、水渠、湖泊等泄洪能力較差下,很容易出現洪澇,另外,城市化的進程中,熱島效應日益顯著,在夏天,城市內溫度普遍較高,再加上大量空調外機,室外溫度進一步被拉高,借助海綿城市理念的運用,城市抗洪、泄洪功能得到統籌規劃,路面積水問題得到很好的治理,在夏季,蓄積的水體可以通過“蒸發吸熱”的形式降低城市溫度,大量綠植的運用既可以起到綠景作用,又可以為室外群眾提供綠茵場地,進一步完善城市功能。綜上所述,海綿城市理念可以改善城市形象、提升城市宜居性、完善城市功能,將海綿城市理念應用于市政工程存在現實價值。

3海綿城市理念應用可行性分析

影響海綿城市在市政工程運用的質量主要是有城市信息了解程度、海綿城市理念應用規范性、可持續發展能力。從城市信息了解程度來看,不同城市呈現不同城市信息,對海綿城市理念的需求程度、需求目標、規劃方案也會存在差異,在運用海綿城市理念時,應當注重城市信息了解,根據城市現狀,了解境內水體、地勢、污水排泄通道、氣候類型、城市布局等信息,以此為基礎,評價泄洪壓力、降溫需求、植物栽植要求、空間規劃要求、黑臭水體凈化壓力、海綿城市改造成本等信息,鑒于此,一般可以充分保障海綿城市建設方案與待改造城市適配性,不僅可以規避后期建設風險,還可以確保海綿城市建設方案能對城市發揮應有的效果。從海綿城市理念應用規范性來看,應用海綿城市理念,需要重視決策會議、方案設計、方案可行性論證、工程建設、工程驗收等流程,決策會議是評估資金、成本效益、風險等與城市建設是否相協調,對后續專項市政建設資金劃撥等工作具有奠定作用,方案設計是根據城市實際情況,將海綿城市理念轉化為具體方案的過程,對后續施工過程具有指導價值,方案可行性論證在方案設計完成后,對成本、風險、工期等狀況論證可行性,避免設計方案與城市規劃矛盾,或建設成本超出專項資金總額等,工程建設質量可以通過現場監督、建設公司資質審核、定期驗收已完成工程量等形式保障施工質量,避免設計方案與施工實際現狀脫節,預期目標無法得到實現,工程驗收是在工程結束后,對工程建設質量進行綜合評價,考慮到海綿城市理念的特殊性,可以延長驗收期限,或延長追責期限,便于綜合考慮工程家建設質量。從可持續發展來看,海綿城市理念下市政工程大部分需要長期維護,另外,海綿城市理念下的市政工程并非獨立時,該項市政工程一般與當地地理水文、人文活動、城市基建等息息相關,因而,海綿城市需要具備持續存在能力及拓展能力。從持續存在來看,海綿城市體系初步落實后,市政府應劃撥專項資金,委托工程管理人員,修繕綠植、疏浚淤泥、監督黑臭水體凈化公司等,從拓展能力來看,城市化背景下,城市呈現不斷擴充的姿態,海綿城市體系應當具備可拓展能力,同步城市拓展,具有持續發展能力。綜上所述,市政府應用海綿城市理念時,注意城市信息了解程度、海綿城市理念應用規范性、可持續發展能力,一般可以充分保障海綿城市理念應用質量。

4海綿城市理念應用具體措施

4.1選取與城市環境和氣候相適應的植被

海綿城市,顧名思義,是指城市能像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,將水分進行有效的儲存和排放,從而對雨洪水進行有效的利用,促進城市的建設和發展。當前任丘市在貫徹落實新型城鎮化和水安全戰略有關要求時將海綿城市理念運用到了園林工程建設中,采取了滲、滯、蓄、凈、用、排等措施建設了眾多的集雨型綠地,這有效地解決了任丘市水資源短缺以及減輕排水系統運營壓力。但海綿理論的運用離不開綠色植被的支持,如果任丘市政府能夠根據自身情況選擇合理的植物用于園林建設中,就可以進一步提高園林建設的蓄水能力。所以,政府在建設園林工程之前,首先應選取任丘市環境和氣候相適應的植被進行種植,促進城市水資源的有效利用。例如,政府首先應對所在城市的環境,氣候以及年降水量的分布進行詳細的分析和了解,緊接著,應聘請相關的植被和海綿城市研究專家,結合城市的環境和氣候對植被進行合理的選擇。可以先設立植被實驗室,進行小面積的植被種植和試錯,并且采取植物快速葉綠素熒光分析技術和生物滯留技術對植物材料進行有效的測定,可以將植物置于干旱,適中,水淹的三種條件下,利用植物熒光儀測定在這三種條件下成熟植物葉片的葉綠素熒光動力值,并且詳細記錄每一種植物材料葉片在三種條件下的熒光產量,然后進行多次重復測量,在保證實驗數據準確的情況下測試植被的抗旱性和抗澇性,此外,還應充分考慮植物材料本身的根系發達程度和自身繁殖能力,對植物在不同土壤條件下的根系穩定程度和生長繁殖速度進行測量,并且選取一個恒定的參考標準。而就任丘市海綿型植物園植物的選擇來看,其在栽植水生植物時就選擇了抗旱性,抗澇性強,根系發達,繁殖能力強的植被(蘆葦、千屈菜)種植,這既營造了豐富多彩的園林景觀,而且也起到了雨水儲蓄凈化的功能。通過上述案例分析,我們可以看出因地制宜選擇栽種植物,可以將園林景觀中植被的作用發揮到最大,打造一塊巨大的海綿,解決城市的各種水資源問題,促進城市的不斷建設和發展。

4.2建設可滲透地面,為植被提供充足的水分,加強儲水和排水效果

海綿城市的整體布局思路主要包括“滲,滯,蓄,凈,用,排”等六個步驟,這同樣適用于市政園林工程的建設,因此,針對滲的工程,政府應積極地財務措施,建設可滲透地面,從源頭減少徑流,凈化初雨污染,促進海綿城市在市政園林景觀中的應用。而可滲透路面是指采用具有一定的吸水能力和透水性能強的材料所鋪設的地面,雨水通過這樣的地面可以很好地往下層進行滲透,從而大大解決地面積水的問題。以海綿型植物園的建設為例,其位于任丘市京開道以西,北環路已北,整片園區共占地36.19公頃,其在建設過程中充分利用現有的地形地貌創造了河、湖、島相連的格局。植物園在修建過程中全園鋪裝面積51331.58m2,透水鋪裝面積33793.54m2,透水磚應用比例為65.83%,正是這些可滲透地面使得植物園做到了水能存得住,大雨排的出?,F如今,新建道路中華西路、昆侖南道、渤海西路、會戰北道、泰山北道等9條道和植物園園、站前公園張華綠色家園等9處公園采用透水鋪裝材料。主要的三種可滲透路面分別是透水磚路面,透水混凝土路面以及嵌草磚路面,因此,在鋪設可滲透地面時,應根據園林景觀工程的具置以及地形地貌采取合適的路面進行鋪設,可以在人行路和園林廣場中鋪設透水磚路面,并且可以根據實際的情況設置一定的路面坡度,在坡向道路兩側采用嵌草磚路面,這樣既可以在降雨時,通過路面坡度將雨水進行有效的滲透,解決地面積水問題,還可以起到美化園林景觀的作用,實現有效地滲水排水。

4.3采用下凹型綠地,打造雨水花園

雨水花園是指自然形成或者人工挖掘的淺凹性綠地,主要用于匯集和吸收地面的雨水,并且通過植被和沙土將雨水進行有效的凈化,并使之逐漸滲入到土壤當中,很好的涵養園林植被,促進其茁壯成長。因此,可以即利用雨水花園這一特點,在市政園林景觀的工程中采用下凹型綠地,打造雨水花園,實現水資源的可持續利用。例如,張華綠色家園公園根據現狀地形做的下凹性綠地,設計時在雨水花園區域底層鋪設了碎石,上層鋪設了上層鋪卵石及散鋪種植土,并種植半濕生植物,這樣可以在下雨時將雨水匯集到雨水花園中形成雨季池塘景觀,有效增加了公園的觀賞性。與此同時,還可以考慮在其表面覆蓋一些凈化能力強的沙子,有效地去除徑流中的懸浮顆粒,有機污染物等有害物質,凈化水資源,在此基礎上,在地下鋪設與其相通的管道,將凈化過的水用于補給景觀用水,實現水資源的最大化利用。通過這種下凹型綠地的建設,不僅可以實現蓄水和凈化水的功效,還可以通過其表面植被的蒸騰作用,調節空氣中的濕度和溫度,有效地改善環境,美化整個園林景觀,將海綿城市的作用發揮到最大,促進城市的綠色建設。

4.4在植被的基礎上建設生態植草溝,解決城市內澇問題

城市的內澇一直以來都深深困擾著城市管理者,其具有積水量大,積水面積廣的特點,在段短時間內很難進行解決,而在海綿城市的建設中,生態植草溝是一項十分有效地設施,因此,可以在市政園林景觀植被的基礎上建設生態植草溝,解決城市的內澇問題。例如,植草溝是種有植被的地表淺溝,可以收集,輸送和排放雨水,并且具有一定的雨水凈化作用,與雨水花園類似,但植草溝的成本較低,且能夠較好地美化園林景觀,但鋪設的要求較高,因此,在鋪設時應充分結合地形,可以在市政園林景觀中不透水的路面再用干式植草溝進行鋪設,并且聘請相關的園林設計和植被鋪設人員,將植草溝的斷面形式設計成三角形或者梯形,并且控制植草溝的邊坡坡度,如果坡度較大,可以采用階梯式的方法進行鋪設,同時控制植草溝的深度和寬度,不斷地進行實驗,確保其可以有效地收集和排放水資源,另外,值得關注的是,植草溝可以用于銜接其他的單項設施,比如城市的雨水管道系統和雨水徑流排放系統等,所以,可以將生態植草溝與雨水管道聯合應用,發揮其最大的效果。通過在市政園林景觀中建設生態植草溝,不僅可以很好地將其與外界雨水管道系統進行連接,最大限度地解決城市內澇問題,還可以促進城市生態環境的良性循環,實現生態的可持續發展,促進城市的發展與建設。

4.5注重園林工程和天然水體的保護,真正實現可持續發展

現如今,在城市高速發展的同時,各個城市內部的天然水體也遭受的很大的破壞,并且嚴重影響了生態的平衡,因此,要想促進海綿城市理念在市政園林工程中的有效應用,實現城市生態的可持續發展,就必須注重對天然水體和園林工程的保護,促進城市的可持續發展。例如,在市政園林工程的建設當中,大部分的水景觀都是人造的水體景觀,這在日常的管理和運行當中具有很大的經濟和水資源消耗,完全不符合海綿城市的新理念,因此,應注重對天然水體的引用,可以設置管道,將城市內部的天然水體輸送到每個園林景觀當中,利用天然水體的自我凈化能力來形成自然的美麗景觀,這樣不僅可以節省很大的費用和水資源,還可以有效地補充地下水,實現自然與經濟的協調發展。除此之外,政府還應意識到,市政園林工程不是一蹴而就的,其需要長時間的維護和運營,才可以真正地建海綿城市。所以,政府還應積極地采取措施加強對市政園林工程的維修和保養,可以派遣專業的植被修剪人員對園林植被進行定期的修剪和改造,將植被的作用完全發揮出來,還可以個聘請專業的維修人員對可滲透路面,植草溝等設施進行定期的檢查,一旦出現路面損壞等問題,及時地采取措施加以完善,提升整個市政園林景觀的質量,促進海綿城市的形成。

第4篇

雨水花園的適用范圍

雨水花園作為綠化生態蓄滯區,是自然形成或人工挖掘形成的淺凹綠地。由樹皮或植被作為覆蓋,具有蓄水、凈水和收集雨水的功能,用來吸收屋頂或地面的雨水,通過將雨水滯留下滲來補充地下水,降低暴雨地表徑流,是一種生態可持續的雨洪控制和雨水利用設施。主要應用于居住區、街道和城市廣場、城市公園。居住區雨水花園不僅可以改善屋頂積水,還可以增加綠化面積。街道中的雨水花園主要是在人行道邊設置綠化隔離帶。雨水花園通過蓄水和凈水的功能降低地表徑流、降低雨水污染、實現雨水循環再利用,同時可以有效地緩解路面積水的壓力。

雨水花園的建造結構

(1)蓄水層。主要是對雨水進行短暫的儲存,蓄水層深度是影響設施儲水能力的主要因素,蓄水層越深,儲水能力越強。早期的設計手冊要求設施蓄水深度為150毫米,一般要求積水在24小時內排干,如蓄水層深度增加則要求具有更高的滲透能力;但是,蓄水深度增加,不利于植物生長,也不能確保景觀質量,建議設計時選擇蓄水深度為150~300毫米。

(2)覆蓋層。主要是用樹皮進行覆蓋,作用是保持土壤的濕度,避免土壤硬化影響雨水滲透,覆蓋層的深度為50~80毫米。

(3)植被種植層。具有很好的過濾和吸附作用,在種植土表層鋪樹葉、樹皮等覆蓋物,防止雨水徑流對表面土層的直接沖刷,減少水土流失。還可以使植物根部保持潮濕,為生物生長和分解有機物提供媒介,并過濾污染物,種植層所選的植物多為多年生草本植物。

(4)人工填料層。一般選用滲透性好的人工或天然材料,填料層是雨水花園的主體部分,設施通過填料的物理、化學和其中微生物綜合作用削減徑流污染。早期的設計手冊推薦用滲透速率較高的沙質土壤作為填料,土壤摻沙會降低土壤的保水能力,不利于植物生長。因此,除了向土壤添加沙以外,還應添加鋸末、木屑等有機質,提高其保水性能,提供適宜植物生長的條件。

(5)排水層。填料下層原狀土壤滲透速率一般小于填料層,因此當地下水較高時,為避免上層填料飽和,需設置排水層,存儲不能及時下滲的徑流。排水層常由沙或者沙礫組成,深度通常取150~300毫米。中間可設置直徑為10厘米的穿孔管,雨水滲透穿孔管可流入附近的河流。

雨水花園的植物配置

雨水花園在植物配置時,應選擇適合本地生長的鄉土植物,鄉土植物適應性強,具有較強的去污能力,同時能彰顯地方景觀特色。此外,還應注意喬木與灌木等不同植物類型在旱季和雨季的合理搭配。

(1)吸收和凈化污染物。污染物隨著雨水滲入雨水花園,這些污染物包括重金屬、營養物和沉淀物,雨水花園中的植物可以吸收和凈化這些污染物,對土壤中氮、磷等物質凈化,特別是能夠對重金屬攔截和清理。生長旺盛既耐干旱又耐水濕,去污效果強的植物,有美人蕉、蘆葦、鳳眼蓮等,風車草、香根草等對土壤中氮、磷的去除及重金屬吸收有一定效果。除此之外,還有一些植物可供選擇:

喬木類:紅楓、樟樹、落羽杉等。

灌木類:對二氧化碳、氯氣抗性很強的夾竹桃,綠地中有金邊黃楊、金葉女貞、南天竹、木槿、杜鵑、海棠、紫薇、龍爪槐等。

草本:美人蕉、細葉芒等。

水生植物:慈姑、蘆葦等。

草本植物:停車場及行道樹樹池下的草本植物有麥冬、玉帶草等。

(2)選用適應能力強的植物。植物的選擇既要適應濕地環境也要具有抗旱能力,要有較強的抗凍、抗熱、抗蟲害特性。

(3)選用具有觀賞性的植物。雨水花園除了具有蓄水、凈水的功能外,還應具有一定的觀賞價值,遵循造園藝術的基本原則,植物的色彩與形態要與所處的環境相適應,同時要結合景觀欣賞的季節性。

雨水花園的應用

(1)屋頂花園。城市中小區住宅建筑密度一般較大,可以將雨水花園的技術應用到屋頂花園中。屋頂的雨水污染程度小,雨水收集系統結構相對簡單,運行成本低,為雨水收集提供了便利,屋頂花園與綠地雨水收集主要包括種植層、過濾層、排水層、防水層、保溫層、找平層和屋面結構層。屋頂的雨水收集主要是通過雨水管流入濾水池,無須再重新設置其他雨水收集設施,濾水池要做好防水處理,避免破壞建筑結構,濾水池池內一般鋪設卵石并種植植物,以過濾水中雜質,當濾水池的水超過其自身容量后,雨水會流入綠地。

(2)街道??梢赃x擇透水性能好的材料,如透水磚或者石塊鋪砌,石塊與石塊之間填充泥土、煤灰等,可以通過改變排水坡度,將雨水引入兩旁的雨水花園,通過綠地滲入地下,有效降低道路積水的壓力。街道雨水花園的建設主要有兩種形式,第一種是綠化帶緊鄰道路兩側,主要是人車混行的道路,可以在雨水花園的地方把道路側石斷開,形成雨水的流入和流出口;第二種是綠化帶位于人行道路的一側,由于人行道路分隔了市政雨水系統和雨水花園,所以要在人行道路下設暗溝,使市政雨水花園和市政雨水系統連接起來。

(3)廣場及停車場。廣場鋪裝盡量選用透水性能好的透水磚,透水磚可以將雨水滲透到地下補充地下水源,如果是硬質鋪裝場地應設計一定的坡度,將雨水排到周圍的滲水池。停車位的鋪裝材料最好用多孔空心植草磚,里面種植草皮,讓雨水沿著磚滲入地下。停車帶的雨水花園應建在雨水井之間,經過雨水花園凈化后的雨水可以直接流入雨水排水管。

第5篇

關鍵詞:海綿城市;生態環境;風景園林規劃;海綿城市;技術應用

中圖分類號:S60 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160230057

1 風景園林生態學研究進展

關于風景園林生態學的研究,著名科學家錢學森教授在1958年3月曾經發表文章“不到園林怎知春色如許――談園林學”。直到1999年末錢學森教授已發表各類論述有關園林、城市學的書稿、書信百余封,這意味著老一輩科學家們對于中國的城市、建筑、園林景觀建設的高度重視,同時為中國城市的建設指出了方向。在最近20a,雖然中國發展迅速,但也從側面帶來一系列污染、破壞問題。以人文景觀為例,開發公園增加旅游資源,取得經濟效益,但這使得其他城市紛紛仿效,大力打造各種城市公園,以致于公園建成后的經營難以為繼;目前,全國城市中開發的人造景觀公園,成功率大概占總數的20%,其余的均為開發不當。

隨著科技的不斷進步,城市化建設不斷加快,風景園林生態學也在不斷的完善。生態自然觀點的提出為城市化建設與自然之間的處理關系提供了新的解決思路和解決方法。在中央城鎮會議上發表了講話:“在提升城市排水系統時要優先考慮把有限的雨水留下來,優先考慮利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化的‘海綿城市’”。社會經濟的高速發展和生態環境的嚴重污染產生的不對等結構使得風景園林規劃中越來越重視生態環境的彈性和自我調節能力,在整個生態環境中的建設中多方向的環境質量改善的措施在不斷的頒布和實施。其中2015年國家頒布了“海綿城市”的試點項目,并通過評審選出了海綿城市的試點城市他們分別是:遷安、白城、鎮江、嘉興、池州、廈門、萍鄉、濟南、鶴壁、武漢、常德、南寧、重慶、遂寧、貴安新區和西咸新區。經過專家組的仔細審評確定的海綿城市試點城市目的是通過建設試點城市來觀察海綿城市在生態環境改善中所起的作用,完善海綿城市并使它更大作用的發揮生態建設在環境治理中的作用,使海綿城市理論在風景園林規劃中更為廣泛的推廣,海綿城市的技術的完善提供相關的技術數據和實踐經驗,使海綿城市理論在風景園林規劃中的應用更為科學、合理、經濟,通過最直接、簡單有效的方法,得到最大的生態效益。作為園林規劃設計的服務對象擴展到大地綜合體,是多個生態系統的鑲嵌體由人類文化圈和生物圈相互作用而形成的 [1]。

城市化之前,因為土壤的涵水和緩沖作用,大量的雨水在短時間內并不會迅速的匯入地表水系,河流的水位也不會在短時間內大起大落。城市的建設開發之后,的土壤面積在不斷地減少,由于雨水無法滲入土壤,進入地下水系而形成的只能在城市地表水流徑流,被人們稱為“雨水徑流”。眾所周知在森林、濕地、丘陵、農田等自然環境中,并不會因為正常的降水形成積水災,這是因為雨水通過地表的土壤可以直接滲入地下土壤中,進入地下的水系循環系統內,在城市化不斷發展的進程中,因為城市的道路、硬質鋪裝景觀、建筑面積的大量非滲透性的表面積在不斷的擴大,以及對城市中河流、湖泊等自然水體的侵占、圍湖造田,河道建設過程中大量采取硬質鋪裝的處理等,城市原本的生態系統遭受到了極大的破壞。面對正在不斷惡化的城市生態環境,霧霾等惡劣天氣的影響,在2014年2月《住房和城鄉建設部城市建設司2014年工作要點》中明確:“督促各地加快雨污分流改造,提高城市排水防澇水平,大力推行低影響開發建設模式.加快研究建設海綿型城市的政策措施”。2014年11月. 《海綿城市建設技術指南》:2014年底~2015年初,海綿城市建設試點工作全面鋪開,并產生第1批16個試點城市?!昂>d城市”的產生源于業內和學術界,他們常用“海綿”的吸附特性來比喻園林內對水和污染物的吸附能力。例如澳大利亞人口研究學者布吉(Budge)應用海綿來比喻城市對人ISI的吸附現[2]。“海綿城市”的提出在某種程度上是借鑒國外的經驗,同時結合本國的發展特點,進行試點城市的建設。通過不斷的研究和實踐,現在的“海綿城市”理論和技術正不斷的完善和進步,早在2003年俞孔堅曾提出“河流兩側的自然濕地如同海綿.調節河水之豐儉,緩解旱澇災害[3]。但是提出這個理論僅僅是針對河道的調洪和蓄水而提出的,現在“海綿城市”的概念轉移到城市甚至是整個地帶區域的宏觀理論。

2 海綿城市與生態系統的關系

在生態系統的循環中主要的循環包括大氣循環、水循環、碳循環等。其中最為重要的就是水系統的循環,水循環是推動整個生態系統循環的根本動力,只有在水循環的前提條件下才能實現動植物的生長,物質能量的流動,從而使生態系統能夠正常的運轉。

在生水系統循環的過程中,解決地表水徑流是解決城市中一下雨就看海的窘況的關鍵?,F代工業的不斷發展,使得新材料在社會建設中發揮著重要的作用,使得樓房的高度在不斷提高,建筑的結構也在不斷的提升,城市的路網不斷的向外延展,城市的面積不斷的擴大,整個城市形成一個有機的整體,這種有機體被視作是一個整體的生態環境,這種生態的環境在某種程度上對自然造成了一定的破壞,在更大的層面破壞了自然本身的生態系統。如果我們利用自然過程,收獲其提供的免費服務,而不是去剝奪它的能力,那么另一種城市形態,乃至另一種城市文明的生活方式將赫然在目:人們會在街道旁或者公園種植蔬菜和糧食;洪水也會被城市所利用而非被拒于高墻之外;廢物和廢水會被自然過程吸收和凈化;鳥類和其他本地物種會和人類共同棲息在我們的后院;人們會欣賞真實的自然之美而非訓話或高強度人工維護下的自然[4]。面對這越來越嚴重的問題,海綿城市的理論提出成為了解決這個問題的關鍵。

3 海綿城市與風景園林規劃的關系

風景園林規劃在城市規劃后期的建設作用越來越被人們所重視,綠地規劃為人們提供城市生活所必須的綠色活動場地,降低城市的煙塵,噪音,溫室氣體等,還能為城市提供充足的氧氣、水分和適合人類居住的環境。

海綿城市的建設過程中,最為主要的就是景觀規劃的合理性。在合理規劃的前提下才能充分的發揮城市景觀生態對城市空氣質量、城市水土保持等生態環境建設中的作用。通過風景園林的規劃設計,使得城市作為一個生態的整體,抵抗外界的干擾,形成更穩定的生態系統。城市園林不能墨守陳規地采用原來的建設方式,被動地實施養護、管理,應該以生態學的理論重新認識和建設園林并了解風景園林生態學對風景園林的影響和作用,認識園林植物在風景園林規劃中所起到的重要作用,特別是要處理好生態植物與園林植物的群落關系,人與生態群落之間的關系,進一步加強園林綠化與經濟效益的認識。只有這樣才能充分發揮生態在風景園林規劃中的作用。

4 海綿城市在城市建設中的應用

我國城市的大部分河道中依然是傳統模式的建設方式,當面臨城市遭遇雨水沖擊時,城市河道的作用,也根本起不到吸水、蓄水、凈水、供水的海綿體能,也不能減少城市內澇和季節性干旱對城市日常生活中水循環的干擾。這并不是中國自己的專利,比中國還要早的提出相類似的理論的還有很多國家,例如美國提出來的低影響開發(LID)、澳大利亞所提出的水敏感城市設計(WSUD)、還有英國提出的可持續排水系統(SuDS)、法國提出的替代性技術(ATs)等。這些理論所闡述的共同點就是減輕雨水循環對城市自然水文特征的影響,同時改善雨水的水體質量。

對于雨水進入河道的相關治理技術不斷的發展和提出的過程中,產生了很多專門進行河道水體質量檢測的相關技術標準,隨著技術的不斷提高,人工智能的不斷開發和完善,使得現代技術對水體質量檢測的標準也不斷的升級。表1,是通過雨洪管理規劃軟件的基本設計指標,這個指標就是目前比較優秀的雨洪管理軟件,由于開發較晚、設計理念相對成熟、商業化運作等,IWM Toolkit 的指標總體較突出[5]。

通過表1的監控測算數據,能夠清晰的反應出lWM Toolkit 的直觀性,所以能夠在市場占有率更為廣泛。

4.1 LID思維模式的引入

專家們在不斷探索著人與自然和諧共處的自然理水方式。20世紀的美國就曾提出的一種較為先進的雨水管理模式,指在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征,其核心是維持場地開發前后水文特征不變,包括徑流總量、峰值流量、峰現時間等[6]。LID的核心就是雨水調蓄方式,其中它主要包括雨水的入滲、蒸發、滯留、蓄集等。所采用的基本措施有生物滯留帶、綠色屋頂、植草溝、雨水花園、儲水池、透水路面等。借著這一思潮,政府職能部門提出了建設“海綿城市”這個理念。

4.2 綠色屋頂和雨水花園相結合

按照各物種自身的生物學特性,充分利用空間資源,讓各種生物有機地組合成一個和諧、有序、穩定的群落[7]。綠地空間設計的最主要的方式是垂直綠化,而屋頂花園的雨水收集是生態學在風景園林規劃中的重要應用。屋頂雨水污染程度輕,在綠色屋頂的過濾之后,雨水的凈化標準完全可以滿足灌溉要求??梢酝ㄟ^收集系統的收集直接進行存儲,為以后在枯水期的時候供給社區綠化灌溉、澆灑道路、沖洗廁所以及車輛清洗等使用。這種模式的優點在于豎向的綠化和橫向的綠化有機的結合起來了,形成一個整體,在雨水的凈化處理時,收集儲存形成一個行之有效的雨水收集系統。雨水花園的結構由內而外一般為礫石層、砂層、種植土壤層、覆蓋層和蓄水層。同時設有穿孔管收集雨水,溢流管以排除超過設計蓄水量的積水,這樣既能夠滿足對雨水的收集和利用同時也不會因為雨水的過量而造成植物的生長環境改變對植物的影響,同時能夠避免對生態系統的破壞。

4.3 鋪設透水裝置

在人行廣場、停車場等地區,大量采用具有滲水性能的面層鋪裝,滲水地面不僅可以減少地面的熱量反射,還能保持土壤的生態功效。雨時能較快消除道路、廣場的積水現象;當集中降雨時能減輕城市排水設施的負擔,防止河流泛濫和水體污染[8]。

以上這些設施可構成一個雨水循環系統,自然降雨通過綠色屋頂和雨水收集裝置,利用管道導入地下過濾器,城市廣場水滲入蓄水池中城市道路水進入到附近的植被草溝,最終水分通過地下的雨水管網都匯集到生態置留塘中,置留塘水面蒸發,形成降雨,近而形成水循環。這樣可以有效地控制雨水徑流,減輕雨水徑流污染,并且收集儲存的雨水還可以用于景觀灌溉等用途,相應地減少了對可飲用水的消耗。

以北京奧林匹克公園為例,整個公園是一個很好的“海綿體”,有效利用了之前提到的設施,園區包含雨洪收集、再生水利用、循環過濾凈化、濕地凈化等各種工程設施,總水系面積84.2hm2,總蓄水量130萬m3,這些工程設施的外在形式表現為公園內的景觀路面、休閑綠地、下沉花園、龍形水系、森林公園等,既做到了節水養水,同時還營造了一道亮麗的景觀帶。

據了解,整個園區的透水鋪裝地面約17hm2,下凹式地形17hm2,滯蓄雨水,減少灌溉量,水系滯蓄16.5hm2,雨洪集水池9個,容積7200m3 ,下沉花園蓄洪溝調蓄8000m3,滲濾、收集管網長60多km。整個奧林匹克公園每年的用水量超過1700萬m3,其中利用再生水就有800萬m3,將近全年總用水量的1/2。

5 風景園林規劃在園林景觀中的結合

景觀生態學和風景園林學結合的范圍隨著社會和科學技術的不斷發展而不斷的擴大。近些年來,隨著風景園林規劃設計范疇的擴大,更多的生態學技術以及生態系統服務手段被引入了風景園林規劃設計中。如廢舊工廠改造中廢物處理[9]。隨著風景園林規劃設計的對象和范圍的擴大,除現有的主要以生物種群、群落生態學以外,生態系統和生態學等理論將逐漸應用在風景園林景觀規劃設計當中;隨著風景園林景觀規劃設計中尺度的擴大,在陸生生態學、淡水生態學、濕地生態學、海洋生態學等生態學科中,將在濱水生態設計、濕地保護設計、海島景觀設計中也同樣起到十分重要的作用;隨著風景園林景觀規劃設計工作的不斷發展,在大地生態學、景觀生態學、城市規劃生態學、經濟生態學、數學生態學、污染生態學等學科中的交叉學科,生態學和風景園林景觀規劃設計關系更加密切;隨著風景園林景觀規劃設計成果的不斷創新和科學性要求的提高,在生態學技術手段和風景園林景觀規劃設計的前期勘察和數據整理收集過程中的應用,也會大大地提高,更多的生態學的技術手段將會出現在風景園林景觀規劃設計的整個設計、施工過程中。

6 小結

生態規劃與設計已經成為國內外風景園林學科發展的重點和研究的熱點之一[10]。實踐所證明,風景園林景觀規劃和生態設計是一體的、協調的,在人類的需求與自然生態關系中,是將人類和自然資源的開發、利用及轉化的影響降低到最低程度的重要途徑之一。建議國家和地方政府給予更多的支持和投入,特別是需要提高基金項目資助的范圍和力度,同時加強與國際上先進的技術進行交流與合作,從而達到園林景觀規劃與生態設計層面推動我國園林景觀生態學科的研究和應用,使得我國的園林景觀生態學能夠達到世界頂級的水平。

參考文獻

[1]王祥榮.生態園林與城市環境保護[J].中國園林,1998,14(2):14-16.

[2]Budge T.Sponge Cities and Small Towns:a NewEconomic Partnership[M]∥Rogers M F,Jones D R.TheChanging Nature of Australia’s Country Towns.Ballarat,Australia:Victorian Universities Eegional ff,esearch Network Press,2006.

[3]俞孔堅,李迪華.城市蓄觀之路――與市長們交流[M].北京:中國建筑工業出版社,2005:149-155.

[4]俞孔堅.景觀作為新城市形態和生活的生態基礎設施[J].南方建筑,2011(3).

[5]鞠茂森.海綿城市建設水資源綜合規劃技術lWM Toolkit介紹[J].城市建設理論研究, 2015(8).

[6]邢薇, 趙冬泉, 陳吉寧,等. 基于低影響開發(LID)的可持續城市雨水系統[J].中國給水排水,2012,27(20):13-16.

[7]王祥榮.生態園林與城市環境保護[J].中國園林,1998,14(2):14-16

[8]侯立柱, 馮紹元, 韓志文,等. 透水磚鋪裝地面墊層結構對城市雨水入滲過程的影響[J]. 中國農業大學學報, 2006, 11(4):83-88.

[9] Mary G Padua.劉君譯.工業的力量――歧江公園:一個打破常規的公園設計[J].中國園林,2003(9).

第6篇

關鍵詞:瀝青路面早期病害原因對策

中圖分類號:TF526+.3文獻標識碼: A 文章編號:

隨著國民經濟快速、協調發展,交通量的不斷增長,我國道路交通量日益增大,車輛迅速大型化且嚴重超載超陷,使公路路面面臨嚴峻的考驗。很多瀝青路面均呈現出一定的早期破壞,如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差等病害。嚴重影響了車輛行駛的舒適性,甚至危及駕駛人及乘車人的生命安全,造成了巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此針對瀝青路面早期病害的實際情況,研究瀝青路面早期病害的原因和預防對策是十分必要的。

1、瀝青路面早期病害形成原因分析

瀝青路面早期病害表現的形式是多種多樣的,這主要是因為導致路面損壞的原因也是多方面的。不僅有行車荷載因素,如交通量、重載超限車輛等,而且還有環境因素,如溫度變化、濕度變化和冰凍作用等。同一種影響因素可以引起不同程度的損壞,同一種病害形式也可以由不同的影響因素共同造成。因此,本文從設計、施工、采用材料和養護管理4個方面對瀝青路面早期病害的形成原因進行系統分析。

1.1設計方面

⑴交通量資料不符合運營的實際狀況,設計一般采用《工可報告》中提供的交通分析資料,而實際運營車輛的超載超限情況十分普遍。

⑵由于工程地質和水文勘測不詳細,加上設計周期較短,設計參數的試驗工作很少做或試驗結果尚未出來,設計文件已經完成,導致選取的路面設計參數比較粗糙,合理性尚待進一步研究。

⑶道路整體結構設計不合理,如基層厚度、面層分層及材料配合比、面層厚度等。

⑷對路基實際情況掌握不準確,做出的處理方案不合理,造成路基沉降超過允許值。

⑸排水設計不完善,造成排水系統不暢通,致使路面存在大量積水,進而導致瀝青路面的水損壞。

1.2施工方面

⑴路基施工的影響路面的早期破壞與路基施工質量密切相關。路基施工質量低劣,往往是因為工程任務量大、工期緊,為了搶工期、搞獻禮工程,違反施工工藝,不按照施工規范施工,導致基層產生結構性破壞,然后再反射到面層,導致瀝青面層出現早期網裂、沉陷、車撤等病害;當路面存在積水時,水從裂縫中滲到路基中,在行車荷載的反復作用下,進而出現唧泥病害。

⑵面層施工的影響瀝青面層的損壞是由其本身原因引起的,主要表現為面層松散、網裂、坑洞、平整度差和泛油等。瀝青本身原因引起的破壞主要是由水產生的破壞。面層滲水的主要原因是在面層施工中過分強調平整度而忽視壓實度,造成瀝青面層空隙率較大,導致水容易滲入而產生的破壞。

表1列出了實驗室空隙率與現場不同路面壓實度下的心樣空隙率。如果現場施工的壓實度達不到規范的要求,則形成較大的空隙率,雨水在面層中積存卻無法排出,導致石料與瀝青粘附力降低,進而形成剝落、松散等病害。

表1實驗室與現場不同路面壓實度下的心樣空隙率對比

此外,實測路面空隙率與路面設計空隙率也存在較大差異。表2是某公路病害取樣分析結果。由表中可以看出,實測路面空隙率遠遠高于設計空隙率。究其原因是在施工過程中,碾壓溫度偏低,遍數不夠,結構中有大量空隙存在,進而容易導致早期病害的發生。

表2公路病害取樣分析結果

⑶離析現象瀝青路面的離析是其混合料中組成成分分布不均勻性的綜合反映,瀝青路面的離析現象會導致瀝青路面的早期損壞,大大縮短瀝青路面的使用壽命,是引起瀝青路面早期破損的基本原因。通過對離析現象形成的過程進行分析,發現在施工過程中主要通過以下3個流程產生離析現象。

①瀝青混合料從貯料罐向運輸車輸送時,由于落差較大,容易出現混合料離析。

②運輸車里的混合料卸向攤鋪機時,大骨料滾落在攤鋪機附近,容易出現混合料離析。

③攤鋪機送料器在送料過程中,先將中間集料送到布料器,剩余粗集料留存在料斗中,攤鋪機收斗時,容易形成混合料離析。

1.3材料方面

⑴瀝青我國目前生產和常用的是重交通道路瀝青。由于煉制工藝的限制,導致瀝青性能差,瀝青的低溫抗裂性能和高溫穩定性均不能滿足要求。

⑵礦料其質量好壞直接影響瀝青混合料的強度,是瀝青路面產生早期破壞的主要因素。碎石的壓碎值、磨耗值不符合要求,將造成瀝青混合物的穩定性偏低,引起瀝青路面早期剝落。石料的吸水率大不僅降低加熱效率,影響拌和料的生產能力,而且殘存在孔隙中的水分影響施工壓實及空隙率,并將使瀝青混合料產生剝落。

1.4養護管理方面

⑴養護不及時瀝青路面在行車載荷作用下出現小面積松散、個別坑槽后,未及時進行養護,特別是采用層鋪法施工的貫入式路面和表面處治,初期及時養護更為重要。

⑵養護方法不當有些養護人員在瀝青路面上采取人工噴油(或灑布機噴油)、人工灑料方法進行養護,不僅破壞了原路面的平整度,而且由于噴油不夠、用油量控制不準,導致產生泛油、推擁、松散等病害。

⑶管理措施不完善部分路段的施工沒有嚴格執行招投標,致使一些沒有路面施工經驗、沒有施工設備和技術力量的施工隊伍承擔路面施工。此外,部分監理監管不力,形同虛設,無法嚴格監理工程進度和質量。

2預防對策研究

2.1合理的設計

⑴路面設計和研究機構對路面設計和現場技術進行跟蹤服務,定期對路面的路用性能進行觀測、分析,不斷提高和完善設計,使設計文件具體且可操作性,同時能夠指導工程的施工。認真總結各地區已建瀝青路面早期病害的形成機理,從中吸取經驗和教訓,不斷提高設計的可靠度。

⑵在現有規范的基礎上,逐步建立本地區的設計技術手冊,針對不同地區的氣候、交通條件的差異,提出具有地方特色的設計指南,便于各地區確定合理的面層和基層厚度,使面層和基層厚度滿足強度與剛度的設計要求。

⑶在規范的指導下,根據不同地區的氣候變化狀況,對路基、路面排水進行系統設計,使路線排水設計自成體系,避免造成水土流失和對環境的污染,提高路面工程抗水破壞的能力,延長路面的使用壽命。

2.2選擇合適的瀝青混合料

瀝青混合料的選擇主要包括瀝青材料的選擇和礦料材料的選擇。

在行業標準《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40—2004)中,將我國道路石油瀝青分為A、B、C三級,并且規定了各自的適用范圍,列出了技術要求。對高速公路和一級公路的面層,應當選用A級道路石油瀝青;下面層應當選用B級道路石油瀝青。此外,應當根據不同地區的氣候特征,選用不同的瀝青標號。通常情況下,南方采用較稠的瀝青,北方采用較稀的瀝青;同一地區用于瀝青混凝土的瀝青較稠,用于瀝青碎石混合料的瀝青較稀。

礦料材料是構成瀝青混合料的骨架,是瀝青混合料的重要組成部分。粗集料、細集料、填料的各種技術指標應符合《公路瀝青路面施工技術規范》(JTGF40—2004)中的具體要求。

2.3建立質量保證體系,加強施工管理

⑴嚴格原材料的檢驗,把好質量關,不合格材料堅決不用。

⑵在瀝青混合料的拌和、攤鋪、碾壓等環節建立質量責任制度,增強施工人員質量意識。

⑶對拌和站、現場施工機械及時保養、檢修,保證各種設備正常運轉。

2.4建養并重,做好養護管理工作

⑴平時加強觀測和路況調查,防止人為原因對路面的損壞,積累經驗,為制定預防性養護計劃提供科學依據。

⑵及時疏通排水系統,特別在雨季到來之前要認真檢查,防止積水滲入路基和路面。

⑶加強瀝青路面日常小修保養,發現早期病害并及時治理,防止病害擴大和惡化。

3結語

本文根據瀝青路面的損壞情況、病害形式、影響范圍和嚴重程度,從設計、施工、采用材料和養護管理4方面對瀝青混凝土路面早期病害的形成原因進行了系統分析。根據早期病害的原因,從設計、材料選擇、質量控制和養護管理4方面提出了瀝青路面早期病害的預防對策,以提高我國瀝青路面的質量及使用壽命。

參考文獻:

第7篇

關鍵詞:海綿城市;綠化改建;園林綠化;城市建設;生態

在我國城市化進程的加快的過程中,改善生態環境已成為人類社會迫在眉睫的首要問題。海綿城市可以使城市生態系統自然、良性、可持續性循環,建設新型生態文明城市。在海綿城市建設中,城市園林綠化具有舉足輕重的作用,連接、貫穿于海綿城市建設的始終,而園林綠化的改建提升在整個城市園林綠化建設中占有很大的比重,如何在園林綠化改建提升中因地制宜地應用海綿城市建設理論則成為其中的重點、難點。

1 海綿城市理論的提出與內涵

2012年4月,在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中,首次提出了“海綿城市”的概念;2013年12月12日,在中央城鎮化工作會議上提出:建設自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”。2014年住建部《海綿城市建設技術指南――低影響開發雨水系統構建(試用)》(以下簡稱《指南》),文中指出海綿城市是城市能夠像海綿一樣,在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”,下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水,需要時將蓄存的水“釋放”并加以利用,為各地新型城鎮化建設中海綿城市的建設提供了指導。

2 園林綠化改建提升在海綿城市建設中功能及應用內涵

園林綠化改建提升是現代城市園林綠化建設發展中的重要組成部分,對改善城市生態環境具有重要的作用。在海綿城市的建設中需要對多專業進行統籌規劃,而園林綠化由于對各專業的紐帶連接作用,貫穿于海綿城市建設的始終。海綿城市的建設中,不可避免地要對原有綠化進行改建提升,使其更加符合現代生態文明城市發展的方向。城市園林綠化改建提升作為城市城市園林綠化的一個重要組成部分,對于建設海綿城市具有重要的作用。

隨著城市土地資源的日趨緊張,城區新建綠地的建設空間逐漸緊縮,海綿城市建設會更多地與城市園林G化改建提升相結合,在原有綠地的基礎上加強排水、調蓄等設施建設,結合不同綠地的特點與周邊環境協調一致,努力消除因給排水、調蓄等設施不足而造成的一雨就澇、水資源流失等問題,增加地下水資源以及雨水的二次利用,加快解決城市內澇、雨水收集利用等問題,增強小區綠化、公園綠地、道路綠化帶等的雨水消納利用功能。

3 海綿城市建設在園林綠化改建提升中的建設應用

在已建城市園林綠化改建提升中,引入海綿城市建設的理論與技術,使其自然地融入周邊的生態環境中,更好地發揮作用,形成“景觀安全格局”,以盡可能少的用地、最佳的格局、最有效地維護景觀中各種生態過程的健康和安全,從而構建成低影響開發雨水系統。

在城市園林綠化改建中,建設海綿城市不是對原有綠化的全盤否定,而是在最大限度地保護原有綠地生態環境的基礎上,利用原有綠地的不同構成形式與特點,對受到破壞的水體、林地等自然環境采用生態的手段進行恢復和修復。在具體實施中,通過具體的園林景觀施工方法,讓水系統的生態功能發揮出來,將海綿城市建設理論落實到具體的“海綿體”建設上,包括公園、小區、道路等區域和局域集水單元的建設。按照新區標準進行規劃,通過改造地塊的建設提升周邊老區對徑流的控制能力。

海綿城市建設的技術方法具有多種,且每種往往具有補充地下水、集蓄利用、削減峰值流量及凈化雨水等多個功能,可實現徑流總量、徑流峰值和徑流污染等多個控制目標。因此實際建設過程中,應根據城市總規、專項規劃及詳規明確的控制目標,結合匯水區特征和設施的主要功能、經濟性、適用性、景觀效果等因素靈活選用各種技術及其組合系統。

4 在園林綠化改建提升中應用海綿城市建設理論的具體措施

4.1 控制不透水鋪裝面積

透水鋪裝被譽為“會呼吸的”地面鋪裝,本身具有良好的生態效益,研究表明,透水鋪裝徑流削減能力為40%~90%,比無收集措施時提高約10%,洪峰削減能力在20%~80%,可以大大緩解城市排水壓力,控制城市水體污染,維持城市水資源平衡。

在園林綠化改建提升中合理控制開發強度,在城市中保留足夠的生態用地,控制城市不透水面積比例,規劃硬化鋪裝時,選用透水材料,采用透水式的鋪裝設計,減少地表徑流,增加雨水下滲,建立綠色可持續的雨水排放模式,充分利用水資源。建設透水鋪裝時,由于車行道污染相對較重、荷載較高,采用透水路面應結合道路、交通、水利及其功能等現場實際綜合考慮,選用透水材料應慎重考慮。但在非機動車道、人行道、廣場、停車場等荷載輕、強度低的鋪裝改建中,大力推廣透水鋪裝,使雨水通過透水鋪裝系統有組織地匯流與傳輸后引入城市低影響開發設施,從而維持城市生態平衡,體現了人與環境和諧共生的可持續發展理念。

4.2 因地制宜,設計下沉式地形

下沉式地形可匯集周圍硬化地表產生的降雨徑流,再利用其上的植被、土壤、微生物等的作用,截流和凈化小流量雨水徑流。在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的地形設計,在綠地低洼處,設置下沉式綠地,可以有效收集下沉雨水,減少地表徑流。在實際施工中,利用原有地形高低起伏變化,順著地勢走向,在高程較低處因地制宜的采用下沉式設計,并可結合水景、亭臺等設計形式,營造良好的下沉式設計的景觀效果與實用性。因此,城市綠化改建中要特別注意保護和利用現有城市生態系統中的洼地、池塘、湖泊等“海綿體”,結合城市綠地進行綜合設計,在不增加用地面積、少量建設成本的條件下,能夠實現綠地多功能化、就地消納雨水徑流、減少外排雨水量、雨水資源化利用、改善生態環境等多種目標。

4.3 充分利用原有綠地的邊坡、邊溝

在城市綠地的中部、邊緣或廣場、停車場、道路的邊緣,常常地勢較低,形成自然的排水通道,因此在園林綠化改建提升中,利用原有綠地的邊坡、邊溝設計,在溝底及溝壁采用植物措施和其他工程措施相結合的設計方式,設置生態草溝,收集綠地、廣場和道路上的降雨徑流,對污染徑流進行過濾、滲透、吸附及生物降解等一系列作用,以達到就地凈化處理、控制徑流污染、促進雨水下滲、延緩瞬間徑流系數的目的,同時,還能降低工程造價,提高了生態草溝景觀效果與生態效益。

4.4 建設地下集水管網,增強雨水收集利用

在園林綠化改建提升中,要結合城市中長期綜合規劃,結合現場實際情況,在改建綠地地下改造、建設地下雨水收集管網,將雨水進行下滲和收集,最大程度地把雨水保留下來,減少了城市對市政管網的依賴,從而能減少管道鋪裝投入,減少對雨水進行綜合利用。

4.5 選用適宜的園林植物

第8篇

關鍵詞:人工填土、淤泥和淤泥質土、地面沉降、水泥土攪拌樁、高壓注漿

中圖分類號:TV331文獻標識碼: A

1 前言

隨著天津濱海新區的發展,天津濱海新區的工業項目越來越多,眾所周知,天津屬于典型的濱海軟土地區,淤泥及淤泥之土的厚度達到了20.00m左右,建筑物的地基處理所需費用花費較高,稍有不甚,就會出現工程問題,而達不到預期目的,下面就天津濱海新區保稅區某工程車間地基處理失穩一個實例進行原因分析。

2 工程實例

2.1 工程概況

天津某公司車間位于天津港保稅區內,該車間總建筑面積9000m2,高度為13.00m左右,車間長為90.00m左右,寬為100.00m左右,柱距為6.00×33.00m。

由于該場地埋深20.00m以上土質較軟,埋深5.00m以上為人工填土,5.00m~19.00m段主要分布為淤泥,土質很軟,強度很低,該車間基礎采用樁基礎,選用樁徑為300mm的高強預應力管樁,樁長為23m,樁總數為139根,采用靜壓法進行施工,單樁承載力特征值達到設計要求的240KN;由于地面荷載不大,地面堆載一般小于30KN/m2,設計采用長約7.00m水泥土攪拌樁處理,樁徑0.50m,樁距1.32m,然后地面采用150mm厚的碎石加砂夯實素土,上面鋪上20mm厚的素水泥砂漿找平地面,然后做20mm防水,該工程與2003年底建成并使用。

2.2 土層條件

2003年8月該場地進行了詳細勘察工作,本場地埋深25.00m以上地層情況如下表:

土層 埋深段(m) 平均厚度

(m) W

(%) R

(kN/m3) e Ip IL 固結快剪標準值

() C(kPa)

素填土 0.5~3.20 2.70 / / / / / / /

沖填土 3.20~5.20 2.00 45.7 17.3 1.33 20.6 1.08 13.0 10.0

淤泥 5.20~15.20 10.00 56.2 16.6 1.61 20.9 1.52 3.0 6.0

淤泥質粘土 15.20~19.30 4.10 44.5 17.4 1.27 18.3 1.29 12.0 12.0

粘土 19.30~23.3 4.00 32.6 18.8 0.93 14.9 0.94 14.0 20.0

粉質粘土 23.3~25.0 1.70 23.4 19.7 0.69 11.1 0.71 21.0 13.0

由于地面沉降較大,影響了使用功能,建設單位于2010年10月委托勘察單位進行了補勘工作,根據本次補勘資料,該場地埋深25.00m以上地層特征如下表:

土層 埋深段(m) 厚度

(m) W (%) R

(kN/m3) e Ip IL 固結快剪標準值

() C(kPa)

雜填土 0.00~0.50 0.50 / / / / / / /

素填土 0.5~3.50 3.00 27 19.3 0.80 17.3 0.41 10.0 12.0

沖填土 3.50~5.50 2.00 43.8 17.7 1.24 23.7 0.72 7.54 12.75

淤泥 5.50~15.50 10.00 48.9 17.2 1.39 22.3 1.06 6.86 11.19

淤泥質粘土 15.50~19.50 4.00 44.2 17.7 1.24 20.6 0.98 7.38 12.93

粘土 19.0~23.00 4.00 34.0 18.9 0.95 18.9 0.63 12.70 20.62

粉質粘土 23.0~25.00 2.00 22.7 20.3 0.64 11.5 0.53 25.10 13.0

從以上兩個勘察表中土工試驗統計數據表中對比可知,經過7年的使用或上部荷載的作用下,埋深15.0m以上每層土的指標都比原來漸好,強度比原來稍高,土層的含水量、孔隙比等都比詳勘時指標好稍好。

2.3、事故現狀

隨著時間的推移和車間的使用,車間內地面出現了大面積向下凹,下凹的深度一般在10cm左右,一部分柱子出現不同程度的傾斜,地面和柱子沉降差異非常明顯,已經影響到了使用功能,為了查看情況,破壞水泥地面發現,水泥地面下為空洞。局部水泥地面出現了斷裂,或沉降不均。具體情況見照片1~照片4。

照片1

照片1車間室內柱下沉降照片2車間室內地面沉降

照片3

照片3車間室外地面沉降照片4車間門口不均勻沉降

3 原因分析

根據本工程地面出現的地面沉降,分析后主要有以下幾個主要原因:

1)地層原因

本車間場地埋深5.0m以上主要為近期填墊的沖填土、素填土和雜填土,埋深5.00~19.00段主要為濱海沉積的淤泥及淤泥質土,它們均為欠固結土層,且土層孔隙比大、含水量高,淤泥質土和淤泥以流塑狀態為主,壓縮性高、強度低,厚度大,這些土層一方面在自重應力作用下會產生固結沉降,另一方面在附加應力作用下會產生較大沉降。

2)水泥土攪拌樁樁長設計不合理

設計采用長約7.00m水泥土攪拌樁處理,樁徑0.50m,樁距1.32m,本車間場地淤泥和與淤泥質土厚度達到了15.00m左右,水泥土攪拌樁的樁端位于土質差、強度低的淤泥質土層中,地基處理深度嚴重不足,在地面堆載等附加應力作用下沉降量大,處理難見效果,這也是導致這次地面沉降的原因之一。處理時若穿透淤泥和淤泥質土,達到相對較硬的土層,處理效果會較好,沉降量會降低。

3)負摩阻力的原因

本工程場地埋深約19.00m以上為欠固結土(人工填土、淤泥和淤泥質土),在地面堆載等附加荷載作用和自重應力作用下,會對地基處理的攪拌樁部分產生負摩阻力,一方面引起場地內的地面沉降,另一方面引起場地內的差異沉降。而本工程地基處理中忽略或沒有充分考慮負摩阻力的影響,這也是導致這次地面沉降或凹陷的原因之一。

4)施工的原因

由于本項目工期較緊,施工時對厚層人工填土僅對表層進行了碾壓夯實等處理便施工素混凝土地面,這又是導致這次地面沉降或凹陷的又一個原因。

4 處理措施

經過專家對詳細處理方案的論證,采用壓密注漿加高壓噴射樁法對場地內人工填土及軟土進行處理,處理深度超過軟土層底界,以保證一定時期內正常使用,施工時采用42.5普通硅酸鹽水泥,在地面以下3.50m~10.0m段進行高壓注漿,注漿孔間距為2.0×2.0m呈梅花形布置,注漿水灰比取0.55,注漿壓力取0.2~0.3Mpa。

5 結束語

1)目前地面處理出現沉降或凹陷甚至出現水泥地面下出現空洞在許多工程中出現,這些現象的發生大部分是由于人工填土未處理好或處理不當引起的。

2)在工程地面處理過程中,設計和勘察單位要提醒施工單位,要引起施工單位的重視,填墊年限小于10年的人工填土未經處理不能利用。

3)地面沉降有時不僅僅是人工填土的固結沉降,淤泥及淤泥質土也會發生固結沉降,由于是軟土地區分布厚度較大的軟弱土,這種情況發生的更常見,因此,施工和設計時應慎重考慮。

4)許多工程出現這樣的事故,受場地條件和空間的限制,處理起來非常困難,與其使用過程中處理,還不如一次性的處理好,處理的費用減少,節約工程造價。

5)本工程經過地面處理后,大部分區域有不同程度的恢復,但局部地面恢復程度不甚明顯,總體效果良好,能滿足使用要求。

參考文獻:

1、《濱海新區XX工程詳細勘察報告》天津市XX勘察院,2003年8月。

2、《濱海新區XX工程補充勘察報告》天津市勘察院,2010年10月。

第9篇

近年來,瀝青混凝土路面以其比單純的混凝土路面具有諸多優勢特點,而越來越多地被應用到云南省的各條高等級公路。瀝青混凝土面層具有養護時間短、養護維修方便、噪音低、具有良好的力學性能和較好的耐久性以及行車舒適性,適合于各種車輛的通行,并具有堅實、耐久、平整、良好的抗滑、防滲、耐疲勞的性能和抗高溫開裂的溫度穩定性,隨著云南經濟快速、協調發展,出川入滇交通量的不斷增長,道路交通量日益增大,貨運車輛迅速大型化且嚴重超載,使水麻公路路面面臨嚴峻的考驗。本文探討了其病害形成的原因及防治措施。

【關鍵詞】高速公路;瀝青路面;防治措施;

中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A

1、前言

云南水麻高速公路采用瀝青混凝土路面。瀝青混凝土路面以其比單純的混凝土路面具有諸多優勢特點,而越來越多地被應用到云南省的各條高等級公路。很多瀝青路面均呈現出一定的早期破壞,如裂縫、沉降、松散、坑槽、泛油、剝落、車轍以及行車過程中路面平整度逐漸變差(甚至高速公路也出現春融翻漿)等病害。正常維修期大大提前,直接影響了車輛的運行,加大了汽車的磨損,縮短了瀝青路面使用壽命。影響了行車的安全性和舒適性,增大了養護工作量,經濟損失巨大。

2、高速公路瀝青路面早期破壞的原因

道路瀝青路面的設計使用壽命一般為10~15年,如果通車1~3年內就發生嚴重病害和較大面積損壞,稱為早期破壞。早期破壞類型歸納為:

2.1、水損壞

隨著時間的推移,特別是長期下雨后,輪跡處路面向兩邊推擠而隆起,輪跡處繼續沉陷,再發展,靠近輪跡的隆起部分破損,很快就出現面層松散、剝落、坑槽等。這是典型水損害現象。

2.1.1通常水損害產生的原因有下列幾種:

(1)路面排水系統不健全

(2)路面壓實度不足

(3)路面離析

(4)其它:集料表面粉塵太多

2.2 、裂縫

裂縫是路面早期破損最常見的病害之一,它的危害在于從裂縫中不斷進入水份使基層甚至路基軟化,導致路面承載能力下降,加速路面破壞。其中包括橫向裂縫和縱向裂縫兩部分。

2.2.1橫向裂縫

橫向裂縫大多出現于路面兩側的硬路肩,逐漸發展而貫通全路幅。橫向裂縫可分為荷載性裂縫和非荷載性裂縫兩大類。荷載性裂縫是由于路面設計不當和施工質量低劣,或由于車輛嚴重超載,致使瀝青面層或半剛性基層內產生的拉應力超過其疲勞強度而裂縫。非荷載性裂縫是橫向裂縫的主要形式,它有兩種情況:瀝青面層溫度收縮性裂縫和基層反射性裂縫。

(1)橫向裂縫其成因主要有三個:

a材料收縮引起橫向裂縫

一方面在基層成型過程中,因基層材料失水收縮而形成規則的橫向裂縫,另一方面基層材料因溫度驟降而發生低溫收縮開裂。

b瀝青及混凝土的溫縮引起的裂縫

因瀝青是一種對溫度變化比較敏感的粘彈性材料,溫度下降時,瀝青混合料逐漸變硬變脆,并發生收縮變形.當收縮拉應力超過瀝青混凝土的抗拉強度時,瀝青路面表面就會被拉裂,并逐步向下發展,形成上寬下窄的橫向裂縫。

c差異沉降引起的橫向裂縫

在軟土地基與非軟土地基交界處、軟土地基處理方法變化處或構造物臺背與路段交接處,因地基或路基與構造物差異沉降導致基層開裂,并反射到瀝青面層,形成橫向裂縫。

(2)對于橫向裂縫的處治方法 :

對于基層開裂引起的反射裂縫及瀝青混凝土溫縮等引起的橫向裂縫,如縫寬較小可不予處理,如寬度在3mm以上,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。如縫寬在5mm以上,可將縫口雜物清除,或沿裂縫開槽后用壓縮空氣吹凈,采用砂料式或細粒式熱拌瀝青混合料填充搗實,并用烙鐵封口。

對于由土基沉降引起的橫向裂縫,如出現錯臺、啃邊、裂縫寬度大于5mm以上的,則需沿橫縫兩側各50cm~100cm范圍開槽,挖除上面層,按照方法(1)先將裂縫填實,然后沿橫縫加鋪玻璃格扇,重新攤鋪上面層。

2.2.2縱向裂縫

縱向裂縫可分為以下幾種情況:首先,是由于路基壓實度不均勻,路面不均勻沉陷而引起的:其次,是瀝青面層分幅攤鋪時,兩幅接茬未處理好,在行車載荷作用下,易形成縱縫:再次是由于水的滲透破壞引起的。,縱向裂縫,多發于半填半挖路基處、緊急停車帶或路肩部位、行車道部位,主要由路基的不均勻沉降造成。

(1)預防縱向裂縫產生的主要措施

是處理好地基,若路基分層填筑和壓實得好,使路基盡可能均勻,特別在預先采取措施防止地表面水滲入地基的情況下,可以大幅度減少縱向裂縫的數量,同時顯著延緩縱向裂縫出現的時間。

(2)對于縱向裂縫的處治方法主要有以下幾種:

對于縫寬小于3mm的裂縫可不作處理,大于3mm小于5mm的縱向裂縫,可將縫隙刷掃干凈,并用壓縮空氣吹凈塵土后,采用熱瀝青或乳化瀝青灌縫撒料法封堵。

如縱縫進一步發展,出現啃邊、錯臺且裂縫寬大于5mm,則需銑刨上面層和中面層(銑刨寬度為裂縫兩側各1m),并對裂縫按方法(1)先行填實,沿縱縫鋪設玻璃格柵,攤鋪中面層,然后在中面層上沿縱向每隔5m設寬為1.2m的玻璃格柵,最后再攤鋪上面層。

對于尚未穩定的縱向裂縫,除按方法(1)處治外,還應根據裂縫成因,采取排水、邊坡加固等措施,以使裂縫穩定不繼續發展。

2.3、網狀裂縫又叫龜裂

2.3.1 網狀裂縫產生的原因:

網狀裂縫主要是由于路面的整體強度不足而引起的。一個原因可能是路面結構設計不合理,路基路面壓實度不足,路面材料配合不當或未拌和均勻等使瀝青與石料粘結性差;另一個原因可能是由于路面出現橫向或縱向裂縫后未及時封填,致使水分滲入下層,使基層表面被泡軟,在汽車荷載反復作用下,粉漿通過面層裂縫及空隙被壓到表面產生唧漿,基層表面被逐步淘空,產生網裂。另外,瀝青老化和汽車嚴重超載,使基層產生疲勞破壞也是導致瀝青面層形成網狀裂縫的重要原因。

為預防網狀裂縫必須加強貨車的載重管理,在路面出現裂縫時要及時修補處理。

網狀裂縫的處治方法如下:對于輕微網狀裂縫可用玻璃纖維布罩面,對于大面積的網狀裂縫、常加鋪乳化瀝青封層或在補強基層后,再重新罩面,修復路面。

2.4、車轍和推移

車轍是在行車荷載重復作用下,路面產生永久性變形積累形成的帶狀凹槽。主要是由于瀝青混合料級配設計不合理、穩定性差或由于基層及面層施工時壓實度不足,使輪跡帶處的面層和基層材料在行車荷載反復作用下出現固結變形和側向剪切位移引起。車轍和推移降低了路面平整度,當車轍達到一定深度時,由于轍槽內積水,極易發生汽車飄滑而導致交通事故。

2.4.1車轍和推移形成的主要原因如下:

(1)行車荷載的影響

(2)基層施工質量差

因基層的厚度不足或因基層材料、施工、養生不當導致基層整體強度不足,由于荷載作用超過路面各層的強度,使得路表變形過大而形成轍槽和推移。

(3)瀝青面層高溫穩定性差

由于瀝青混合料是一種彈塑性材料,如瀝青、礦料的選材不當或混合料組成不當會導致瀝青混合料的高溫穩定性差、抗塑性變形能力低,在高溫條件下,車輪碾壓反復作用,荷載應力超過瀝青混合料的穩定極限,使流動變形不斷積累形成車轍和推移。

2.4.2預防車轍和推移病害的措施:

首先,要選取合適的筑路材料。選用低針入度,高軟化點,低含蠟量的高粘度瀝青和表面粗糙、嵌擠作用好,與瀝青粘結性能強的集料,可在一定程度上緩解車轍的形成。其次,在施工中要加強控制壓實度,是避免壓實度不足引起車轍的有效途徑。再次,在高溫季節,應嚴格控制超大型超載車通行。

2.4.3對車轍和推移的處治方法如下:

對于連續長度不超過30m、轍槽深度小于8mm、行車有小擺動感覺的,可通過對路面烘烤、耙松、添加適當新料后壓實處理。

當瀝青面層磨損、橫向推移時,應清除不穩定層,用銑刨機拉毛,重鋪面層。

當基層或土基不穩定時,應先進行補強處理后,再修復面層。

對于因基層施工質量差引起的車轍、推移,在重新攤鋪面層前應先行處理好軟弱基層的處理。

2.5、波浪

主要原因是路面組成材料設計不合理或施工質量差,導致路面材料不足以抵抗車輪水平力的作用。

2.6、松散

主要原因是采用的瀝青粘結力差,瀝青用量偏少,或所用的礦料過濕,鋪撒不勻,或所用的嵌縫料不合規格而未能被瀝青粘牢。

2.7、坑槽

主要原因是面層的網裂、龜裂后不及時養護而逐漸形成的。另外基層局部強度不足,在行車作用下也易產生坑槽。路面上出現的坑槽病害,是龜裂、松散等其它損壞進一步發展的結果。

2.7.1瀝青路面出現坑槽的原因有以下幾種情況:

首先,是由于面層的網裂、龜裂后不及時養護而逐漸形成的;其次,基層局部強度不足,在行車作用下也易產生坑槽;再次,水損害和油損害也是形成瀝青路面坑槽的主要原因。

2.7.2預防坑槽損害的措施:

首先要選用粘附性和抗老化性強的瀝青,恰當采用集料,合理設計混合料級配; 其次要嚴格控制混合料的出廠、攤鋪、碾壓及終了溫度,確保壓實度達到規范要求,確保瀝青面層的厚度和平整度;再次要確保路表排水暢通,以預防為主,對裂縫、小面積松散、沉陷等作用及時科學的維修,避免其迅速發展為坑槽。

2.8、沉陷

一般是由基層局部成形不足,強度不夠,在行車載荷和自然因素等作用下形成的。對于大面積沉陷往往是由于路基(高填方地段)不均勻沉降或局部滑移面引起的。主要原因是路基壓實度不足引起。

2.9、凍脹和翻漿

多發生在路基挖方或填挖交界的路段,主要是由于路基排水設計不合理,造成路基含水量過大引起的翻漿。

2.10、剝落

如果瀝青混合料中使用了中性或酸性石料,將會造成集料與瀝青之間的粘附性不足,在行車荷載的作用下,集料從路面剝落,使路面形成麻面,進而可能發展成為坑槽、松散等病

2.11、泛油

2.11.1含義:

瀝青混合料中的瀝青在天氣炎熱時向上遷移到路面表面,而在冷天時又不存在逆過程,因而瀝青積聚在路面表面,形成一層有光澤的瀝青膜的現象為泛油。

2.11.2泛油的成因如下:

(1)混合料組成設計不當。

混合料中瀝青用量過多或空隙率過小,在車輛荷載反復作用下,多余瀝青由下部泛到路表形成泛油。

(2)混合料拌和控制不嚴。

細料含量過少,混合料比表面積較小,則瀝青用量相對較多,也易出現泛油。

(3)粘層油用量不當。

噴灑過多或灑布不均勻也會局部出現泛油。

2.11.3預防泛油的措施:

必須合理設計混合料組成比例,避免瀝青用量過多;精細施工,嚴格控制施工質量;投入使用后注意養護,防止雨水大量滲入。

2.11.4泛油的處治方法如下:

(1).對于路表輕微泛油,表面石子仍外露的路段可不作處理。

(2).對于局部施工質量差引起水損壞且出現坑槽破壞的,宜按坑槽修補方法處治。

(3).對于大段泛油嚴重,磨擦系數降低較多,影響行車安全的可采用碎石壓入法處治或銑刨原路面重新攤鋪面層。

2.12、壅包

是沿交通流方向出現的路表材料的豎向位移。這類病害大多是由于路表材料穩定度低、交叉口車輛的頻繁起動與制動、水泥混凝土與瀝青混凝土路面接點處產生過大應力所致。此外,面層較薄,以及面層與基層的粘結性差,也易產生推擠、壅

2.13、其他原因

2.13.1 路基的質量好壞也是影響瀝青路面使用壽命的重要原因之一。

2.13.2路基工程的地質和水文特點,濕軟地基的殘余變形、 路基填料和壓實度、路基拓寬、路基內地表與地下水的浸蝕均會對瀝青路面的病害產生影響。

2.14、路面結構設計我國現行規范中可供設計人員選擇的結構單一,而且級配范圍較寬。

2.15、設計與路段實際情況相差大

2.16、科研

由于我省的高速公路起步較晚,但發展速度極快,科研工作的相對滯后是導致我省高速公路瀝青路面在使用過程出現早期破壞的原因之一。

2.17、外界因素的影響

2.17.1車輛超載的影響

隨著我省經濟的迅速發展,云南主要的交通為道路運輸。道路上的貨車運輸增長非常快,某些部門從自身利益出發,超載嚴重。超載嚴重是造成早期破壞的主要原因之一。

2.17.2氣候因素

云南特殊的氣候是造成高速公路出現車轍和推移的原因。

2.17.3人為因素

交通事故及車輛漏油交通事故及車輛漏油、千斤頂引起的路面破壞。

2.18、施工與養護因素的影響

2.18.1材料選擇不當

目前我國的高速公路大部分都選用優質進口瀝青,上面層采用改性瀝青,但在調查中發現,有些建設部門為了確保瀝青的質量,在進行招標時將指標值定得過高,以至于有些瀝青供應商為了迎合主管部門的需要,在瀝青中加入某種成分以提高指標值,嚴重影響了瀝青路面的壽命。在這方面,可借鑒水麻高速公路的做法:建設部門對砂石料的供應統一規格、統一招標,在條件適宜的路段自建料廠,嚴格按照標準規格以及質量提供材料,不僅滿足了工程進度的需要,也確保了工程質量。

2.18.2 瀝青混合料的配合比不合理

2.18.3 瀝青混凝土拌合溫度的控制不嚴

2.18.4 政府行為的不科學性

2.18.5 混合料的攤鋪和壓實

攤鋪質量不好往往伴隨著裂縫、車轍等病害的發生。碾壓過程要及時、迅速,并要保持碾壓要求。絕對不允許壓路機中途急停、轉向,一面發生推擠、擁包現象,從而影響平整度。可見,壓實措施的好壞是對瀝青路面的平整度、防止水損壞和提高抗車轍能力都有很大影響。

2.18.6 路基施工缺陷的影響

路基軟土地基不穩定、地基換填或擠淤處理不徹底、路基填筑壓實度不足、路基填料的液限偏高、路堤不均勻沉降等都會導致路面的早期破壞。

2.18.7 橋梁施工缺陷的影響

橋面瀝青路面早期破壞通常發生在那些預拱度設置不合理造成橋面瀝青面層厚度達不到設計要求、簡支梁橋伸縮縫施工質量差的橋梁結構上。由于橋梁施工質量控制不足的影響,橋面瀝青路面也時常發生早期破壞。

2.18.8 養護與管理

路面早期養護措施不及時、不完善等也是高速公路瀝青路面產生早期破壞的原因。允許超載車輛進入高速公路或對超載車輛控制不嚴則更是早期破壞的直接原因。

2.19、原材料的影響:

(1)礦料:

設計好的瀝青混合料首先應認真抓好礦質原材料的選材,嚴格控制礦質原材料備料質量。

(2)瀝青:

各地根據氣候分區選擇與本地氣候、交通條件相適應的瀝青種類及標號,并使用優質的瀝青,對預防瀝青路面早期出現車轍,有效防止路面開裂,保證路面有較好的抗疲勞破壞能力具有重要的意義。

3、為高速公路瀝青路面發生早期破壞和損壞,應該采取下列措施來防止瀝青路面的早期破壞。

3.1根據實際情況確定并嚴格控制高速公路瀝青路面設計、施工各項指標,嚴把質量關,科學合理地安排工期,不搞形象工程;

3.2將瀝青路面科研工作與高速公路建設結合起來,改變科研與建設施工過程脫節的現狀,將大大提高我省各條高速公路瀝青路面的建設水平,有效防止出現早期破壞。

3.3強化施工管理,提高工序控制的科學性。

3.4保證現場試驗數據的完整和準確,杜絕弄虛作假。

特別是瀝青材料、砂石料的試驗數據,必須做到抽樣合理,數據真實保證瀝青路面材料的路用性能。對高路堤、軟基處理、填挖結合處、結構物兩端填土等重點部位的施工重點監控,防止不均勻沉降影響瀝青路面的使用功能。

3.5重點控制瀝青路面的壓實度、均勻度、平整度和構造深度等指標,特別處理好平整度與壓實度的關系。

3.6優化高速公路的排水設計,防止水損壞。

3.7重視半剛性基層的養護,防止反射裂縫的出現。

3.8交通執法部門與其它行業主管部門聯合執法,大力打擊超載運輸,保證高速公路的正常使用, 加強巡查防止在路面上修理車輛各種工具對路面的破壞。

3.9加大養護管理力度,提高養護管理水平。 經驗表明,科學有效的養護不但保證了高速公路瀝青路面的服務性能,也是防止早期病害的進一步發展、節省養護資金的有效手段。

3.10學習引進國外先進、成熟的技術。

3.11不過分追求某些結構,例如透水面層,由于我省的高速公路沿線以及路面灰塵較多,自然環境惡劣等因素影響更容易發生路面早期破壞。

4、路面在施工過程中質量的控制

4.1瀝青的選用十分關鍵

要挑選符合規范各項要求的瀝青,特別是瀝青針入度、軟化點、延度指標必須嚴格把關。選用具有良好的高低溫性能、抗老化性能、含蠟量低、高粘度的優質國產或進口瀝青。在條件許可的情況下,可在瀝青中摻加各種類型的改性劑,以提高基性能指標。

4.2 在瀝青混合料配合比設計上要特別重視

4.3 瀝青混合料拌合時間、出廠溫度、攤鋪溫度、碾壓成型等溫度控制必須嚴格按規范要求進行,合理安排工期,避開影響施工質量的天氣。

4.4 攤鋪機駕駛員應選用熟練的攤鋪機操作手,并選擇兩臺前后錯開同時施工,而少采用傘斷面攤鋪機,在攤鋪過程中,應盡量避免停機,注意路面縱向接縫的成型及碾壓工藝。

5、瀝青路面早期破損的防護

5.1合理設計路面結構

5.1.1盡可能減薄瀝青面層厚度

由于以下四方面原因:第一是半剛性基層瀝青路面結構的承載能力可由半剛性材料層(基層和底基層)來承擔,無需用增厚面層來提高承載能力。第二是提高瀝青路面使用性能不是用厚的瀝青面層,而是用優質瀝青。第三是瀝青面層的裂縫不只是反射裂縫,在正常施工情況下,大部分是瀝青面層本身的溫縮裂縫。第四是一般來說厚度層大的瀝青面層易導致車轍的產生。

5.1.2加強瀝青路面防水設計

5.1.3選用合理的基層和底基層結構

5.2嚴格控制瀝青混合料的質量

5.2.1集料的選用

骨料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性能好的集料。如果骨料呈酸性則應添加一業數量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅?。

5.2.2嚴格控制混合料級配

為提高瀝青路面使用性能還可以考慮以下兩個途徑:第一是改善礦料級配,采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。第二是改善瀝青結合料,采用改性瀝青。

5.3嚴格控制施工質量

瀝青路面施工必須按全面質量管理的要求,建立健全有效的質量保證體系,對施工全過程,每道工序的質量要進行嚴格的檢查、控制、評定,以保證其達到質量標準,具體要抓好以下幾方面:

5.3.1嚴格控制瀝青混合料的拌和質量

集中拌合過程中發現“糊料”或“離析”等異常情況應立即進行處理;加大馬歇爾試驗頻率,嚴格控制瀝青混合料的油石比、穩定度、流值等指標,必要時對混合料進行特殊配合比設計。

5.3.2保證基層頂面粗糙度。

5.3.3合理灑布透層油、粘層油。

改善基層材料級配,增加粗骨料,提高大中粒徑集料含量;控制最佳含水量,改進碾壓方法,避免過振過濕,不能使基層頂面形成灰漿硬殼,不能用細料進行壓實后找平。

5.3.4提高面層攤鋪質量

在攤鋪混合料時,運距不能過遠,攤鋪溫度應控制在130℃、50℃為宜,攤鋪厚度均勻,壓實設備數量應配套,速度控制在2m/min左右,碾壓遍數不能太少,以免混合料孔隙過大;一般不能進行補料,尤其是下面層;基層雨后潮濕未干,不得攤鋪,更不得冒雨攤鋪;縱向、橫向接縫應緊密、平順,各幅之間重疊的混合料應用人工鏟走。

6、目前我省高速公路瀝青路面存在的問題:

6.1應用柔性路面理論指導半剛性基層路面結構的設計缺少系統研究分析,導致目前在瀝青路面面層厚度上看法分歧很大;

6.2交通流不規范,超載車輛的軸重遠遠超過設計計算中標準的軸重

6.3施工與設計脫節較大,規范應著眼于解決目前存在的高速公路的早期破壞,保證高速公路長期的服務水平;

6.4沒有大修設計標準;

6.5缺乏專門的高速公路養護規范。具體的意見和建議如下:

6.5.1增加多層半連續體系的計算模式;

6.5.2《公路法》對超載有明確的禁止和處罰措施。

6.5.3由于半剛性基層瀝青路面不可避免會產生反射裂縫,常常需采用工布或土工格柵來延緩裂縫的發生或加勁處理,也有采用應力消減層的。

6.5.4建議對面層、基層、底基層僅作原材料的試驗(壓碎值、磨光值、磨 耗率、堅固性等),不再強調混合料試驗;

6.5.5增加高速公路大修設計內容,包括舊路服務水平評價、使用周期評估、 大修設計標準以及彎沉衰減計算公式等。提出一套以高速公路調查為基礎的、符合高速公路使用品質情況的評價方法及相關指標與標準、依據標準制定相應的養護維修對策已非常重要。另外,對高速公路大修的施工組織、交通安全、標高協調提出指導性意見,對沉降、車轍、縱裂、橫裂、龜裂等主要病害形式提出設計原則。

6.5.6改進土基摸量取值方法以及承載板測定土基回彈摸量的時樣方法。

6.5.7進一步強調材料的分級堆放、場地硬化以及其他的防離析、防污染的措施。

6.5.8進一步細化路面結構內部排水的內容,建議取消關于基層、底基層的級配要求。

6.5.9增加路面結構層加鋪時對路基沉降指標的要求以及過渡路面內結構的設計標準。

6.5.10增加SUPERPAVE內容,與國際接軌,主引進美國SHRP技術成果.

7、省內路面研究現狀

重慶交通學院、東南大學與云南公路科學研究所、水麻高速公路建設指揮部合作,水麻高速公路地處四川盆地南緣丘陵地帶向云貴高原過渡的崇山峻嶺之中,路線大致呈北南走向,第一、二、六、七標相對起伏較小,第三、四、五標起伏較大。路線兩次升坡兩次降坡,長上坡路段路面容易產生車轍、推移和擁包等病害,施工難度加大。路線走廊帶狹窄,施工場地受限,條件較差。沿線氣候條件惡劣,年降雨量充沛,多雨潮濕,冬季寒冷、夏季炎熱。水麻高速公路路面工程面臨如此特殊的自然地形、地質條件,較為復雜的氣候環境。中面層主要考慮抗剪性能、抗車轍性能、抗水損性能,將中面層設計優化為添加PR、車轍王等添加劑的改性瀝青混合料AC-20,并在配合比設計時控制孔隙率不大于4.2%,以獲得中面層的功能要求。上面層和下面層也在混合料配合比設計時提出了相應功能的混合料性能要求。并結合水麻高速公路運營期路面縫、車轍、沉陷等病害的處治過程,經過近2年的系統觀測,針對病害成因及發展規律,研究提出并實驗采用在瀝青路面與半剛性基層間加鋪瀝青碎石層處治的方案,能有效減緩路基沉降帶來的路面病害。應用長壽命路面理念,首次研究提出并大面積推廣使用復合式路面處治病害方案,從而消除了原病害路面不均勻變形,結構承載力明顯提高,運營期路面使用效果良好。 該研究成果在水麻路的成功應用,在省內尚屬首次,具有創新性;對全省山嶺重丘區高速公路路面病害治理具有重要的指導意義和推廣價值。

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