生态水源地工程路面结构的选择——以盐城市区饮用水源生态净化工程为例

韩海潮

（上海勘测设计研究院，上海200434）

0 前言

盐城市位于江苏省黄海之滨，地势低洼，境内的蟒蛇河既是排涝入海的主要通道，也是盐城市居民的主要饮用水源。由于地处下游，长期以来饮用水水质受上游影响较大。为实现市区饮用水源水质标本兼治确保安全，盐城市政府决定在该市龙冈镇建设一座饮用水源生态湖（即盐城市区饮用水源生态净化工程）。工程主要功能是对饮用水源进行生态净化，兼具生态调蓄水库功能。工程占地222.8 hm2，包括预处理区、生态湿地净化区、深度净化区三个主要部分，此外工程还构建了生态河道及管理区等附属设施，运用生态湿地对水质的净化作用，使蟒蛇河原水净化处理后水质提升一个类别，稳定达到Ⅲ类水标准，满足市区供水需求。同时，利用蓄水功能，在发生突发性水污染事件时，能保证市区7 d的正常供水，保障市区饮水安全。

根据盐城市饮用水源生态净化工程的特点，了解到水源生态净化是通过人工构筑生态场地模拟自然净化过程，利用自然的生态恢复能力对水源进行初步净化，使水质符合饮用水源标准。根据水源生态净化工程的特殊性、敏感性，要求工程建造过程中尽量减少使用有造成污染潜在风险的建筑材料；同时，水源地周边自然风景优美，是一块重要的观景与亲水区域，以上这些条件，对路面结构的选择提出了特殊的要求。

1 环境分析

盐城市水源生态净化区四面临河，为了便于交通管控确保场区安全只设一条道路与外部连通，场区相对独立，外界对其干扰较小，其地理位置示意图见图1所示。场区排水体制采用雨污分流，场区环路的雨水通过雨水口收集后重力自流排入周边的外侧河道，净化生产场区内部雨水流经路侧绿化带后直接排入净化区水体，管理区相对独立，其污水收集后接入专用管道。

水生态系统具有高度的复杂性和脆弱性，受外界水文、温度、水质等诸多环境因子的控制，不同环境因子的变化都可能导致水生态系统出现不稳定。盐城市区饮用水生态净化工程所在地为平地建湖，规模巨大，对外部环境极为敏感，厂区道路的建筑材料在施工与使用过程中可能会存在有析出的少量污染物随雨水进入净化区，对脆弱的人工生态造成危害。因此，要求道路设计时，既要满足道路的基本功能，又要结合场区的排水体制，不引入或尽量少引入潜在的污染物作为建筑材料。

2 路面结构的选择

路面结构应该具备安全、适用、舒适、环保、养护方便，且全寿命周期成本较低的属性。常见的路面结构为沥青路面、水泥路面、块材路面三种形式（其它如高分子聚合物路面，一般多是表面处理工艺，使用年限在8～10 a，后期养护维修难度大，不适用于该工程，不在此论述）。根据笔者调查水库类工程中的路面结构具有如下特点：较早时期建设的工程较多使用的是水泥路面结构，近期建设的工程较大规模的应用了沥青路面且沥青路面有增多趋势。沥青路面应用增多究其缘由主要是受到当前城市及公路建设中沥青路面大规模的推广应用的影响，遗憾的是对环保的要求反而未予重视或有所降低。

沥青路面结构是指用沥青材料做结合料粘结矿料修筑面层的路面。沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、振动小、噪声低、施工期短、养护维修方便、适于分期修建等特点，但因其是石化产品，施工及使用过程中存在有污染物析出的可能性。水泥是水工构筑物（如水坝）的优良建筑材料，路面具有环保性好、强度高、稳定性强、耐久性好等优点。

为了配合盐城市水源生态净化工程的总体设计要求、展示场区优美的自然景观，结合场区雨水排水特点，最大限度地降低对场区人工生态的影响，突出场区的生态性，经设计方提出建议并由参建各方讨论后决定，场区环路采用沥青路面，内部通道采用彩色水泥混凝土路面，各类停车场采用植草砖铺砌；道路的筑路材料（如石灰、水泥等）主要为水源地水工构筑物采用的材质，路基处理与基层主要采用石灰固化土，各类材质均要求供料单位提供相关安全环保书面证明，并严格抽检，确保最大限度地降低污染物的引入。

3 注意事项

彩色水泥混凝土路面是当代国外非常重视的一项新工艺，其施工的主要工序与普通水泥路面并无多大差别，但因其掺加一定的色料后使得路面具有鲜艳的色彩和丰富的图案，便于明确路权和提升道路景观，国内的应用也逐渐增多。

彩色水泥使用过程中需要注意基质材料的选择和掺配比例的确定。水泥为道路硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥，并应对水泥进行检验，确保不含有水源地限制使用的物质，硅酸盐水泥强度等级采用42.5级。

颜料是彩色水泥混合料区分于普通水泥混合料的特征材料，不仅要具备优异的染色、遮盖性能和分散性，并在使用过程中不得褪色。在道路工程长年经受风吹、日晒、雨淋、冻融、摩擦的条件下，颜料应具有较好的耐久性、耐水性和耐蚀性。通过工程实践，在彩色水泥混合料中采用无机类氧化铁颜料进行配色，可达到较好的效果。

彩色水泥施工时应严格控制拌合料掺入比例，有效控制颜色与强度差别，确保工程的整体协调性及工程质量。经相关试验证明，随着水泥中氧化铁类颜料掺量的增加，其强度有所下降，特别是颜料掺入到白色硅酸盐水泥中强度下降极为明显。有研究表明在白色硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥中分别掺入10%以上或15%以上的颜料，其强度明显下降，以黄色和绿色颜料尤为明显。颜料掺量在10%以内时，对水泥强度影响不显著；同时，高效减水剂掺量为水泥质量0.5%时，强度增长效果比较理想。因此施工时，应首先进行试配，确定适宜的掺加比例。

4 结语

沥青是一种优良的路用材料，具有无接缝整体性强、景观属性好、行驶舒适等优点，但其毕竟是石化产品，不可避免的存在一些潜在的污染可能性，因此建议对于环保要求较高的地段尽量采用水泥混凝土铺砌路面。即使采用沥青路面，也应特别注意施工过程的控制，如不得采用路拌，施工时烟气排放要严加控制，妥善处理各类废弃物和清除各类污染物。水泥路面施工时注意控制质量，适当提高路基土的压实度或者采用石灰拌合碾压，与沥青路面衔接按常规设置过渡段，保证衔接处强度与整体性，也能获得很好的使用品质与整体效果。水泥混凝土路面使用年限较沥青路面高，掺加一定的色料后铺筑的彩色路面兼具质量稳定、使用舒适与环境适应性好的优点，是一种应用普遍、值得推广的新型环保路面结构。

[1]刘凤.彩色水泥混凝土路面的技术研究[J].交通世界，2010.

[2]邵琦，等.西安咸阳国际机场专用高速公路彩色路面设计及应用[J].公路，2009.

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