透水路面在海绵城市中的应用

徐桂学

摘   要：与传统的城市设计与水资源管理体系相比，海绵城市能够更好地解决我国城市降水资源利用率不高的问题，可以很好地缓解城市的“热岛效应”、对于节约水资源与改善生态环境方面也有重大意义。在海绵城市的建设中，透水路面作为一项重要建设设施，发挥着积极作用。本文基于工程实践，对路面在海绵城市建设中的应用进行了具体研究。以期希望通过本研究能使更多的人认识到透水混凝土的优越性，为相关研究提供参考，为实际施工提供借鉴。

关键词：透水路面;海绵城市

1  引言

（1）海绵城市相关理论：海绵城市的概念是指城市从自然灾害和环境变化中恢复的能力。这种能力可以称为“弹性变化”。具体到水资源循环利用层面，可以理解城市主体像海绵一样吸收雨水和死水，保证水体得以保存在自然土壤中，并实现水资源的循环利用。在低影响雨水系统开发设施的条件下，雨水可由市政设施本身吸收、渗透和净化。当需要水资源的时候，可以把储存在市政设施里的水释放出来，起到湿润地面，浇灌绿化等作用。建设海绵城市的基本条件是遵循城市生态系统理念，实现雨水资源的循环利用，节约淡水资源。通过自然降雨、自然入渗、自然吸收、自然蒸发的原理使雨水在城市中健康循环。

（2）透水路面：透水路面是指采用新型材料建造的道路，相对于传统路面来讲，其具有粗糙的表层，材料多采用多孔结构、路面的整体透水性能相对于传统路面极为突出等特点特点。传统道路仅依靠沟渠和雨水管道进行排水，排水能力严重不足，水资源浪费严重，密集降雨季节城市内往往发生内涝。透水路面可以有效改善城市系统的雨水循环，缓解城市排水设施压力，透水路面的应用在提高城市承载力的同时，还可以提高城市抗噪能力，实现经济效益与生态效益的双赢，基于透水路面的诸多优秀特性，我国大中型城市逐渐开始设计、使用透水路面。

2  透水路面的施工要点

2.1  透水路面材料选择

海绵城市路面结构主要表现为滞水、蓄積、净水、排水、用水等形式。渗水、蓄水、排水是解决城市积水问题的根本途径。透水性路面是城市雨水控制的源头，其建设关键点在于透水路面施工材料的选择。现阶段透水路面是施工往往采用透水混凝土。透水混凝土是由单一级或不连续级粗骨料组成的多孔结构混凝土。相对于其他型号的混凝土而言，透水混凝土内部孔隙较多，这就使得透水混凝土具有了强度较弱、但透水性和过滤性较普通混凝土强的特点。每平方米透水混凝土透水性可以达到200L/min，优秀的透水性能可以很好地解决城市内水资源的保存、利用难题，维护城市自然生态链条，缓解困扰城市的“热岛效应”，减少城市噪音污染。一般来说，透水混凝土一般是用水、水泥、骨料、补强剂等材料按照规定比例调配制成。透水混凝土应用所需的胶结材料，是指水泥、矿质杂类材料、有机水泥材料以及标号大于等于42.5的硅酸盐水泥。其中硅酸盐水泥的选择能够保持透水混凝土本身的强度，同时不会降低其本身的透水能力。对于应用于透水混凝土的骨料，应选取粒径控制在25mm作用的粗大骨料，以保证透水混凝土的强度。对于砾石、浮石、陶粒，则应选用细集料。减水剂、着色剂和消石灰在都是常见的透水混凝土外加剂。这些外加剂将提高透水混凝土的性能、外观的美观程度以及路面的耐久性，也应对其严格把控质量，选取合格的产品。

2.2  透水路面的施工

本位以青岛市西海岸新区某市政道路施工为例，分析了透水性路面在道路上的施工要点：此条市政道路按市区快速路标准设计。投标总长度约为11.4km，设计最高速度为80km/h。市政道路设计总宽度50m，其横截面布置如下：1条绿地，总宽度8m;机动车车道2条，总宽度12m;中心分离墩3座，总宽度0.5m;机动车车道4条，总宽度为12m;5条绿化带，总宽度17.5m。机动车两侧路缘宽度0.5m，有3.5m、3.75m、3.75m三种道路宽度。路面结构设计过程综合考虑西海岸新区的气候条件、当地的地质条件与水文条件、物质条件、施工条件，根据以往的工程经验，本次施工以保证质量、便于维护为基本原则，在理性、科学、可行性、经济性，设计的安全性和适用性全面考虑、综合设计的条件下开工。

本次市政道路路面主要采用以下结构形式：首层为沥青耐磨层，由改性沥青与木纤维混合制成，厚度为4cm;第二层为透水大孔混凝土，厚度40cm;第三层为14cm的大孔贫隙混凝土，第四层为厚度90cm的砾石层，总厚度约为148cm。小区配套道路主要采用以下结构形式：首层为沥青耐磨层，由改性沥青与木纤维混合制成，采用露天分级，厚度为3cm;第二层为透水大孔混凝土，厚度30cm;第三层为10cm的大孔贫隙混凝土，第四层为厚度90cm的砾石层，结构层总厚度为133cm。此外，在小区的配套道路中，为正确引导交通，避免交通拥堵，面层采用了暗红色的沥青。通过透水混凝土相对较大的孔隙度，降水流过路面后，进入多孔结构的基础层，通过路基进入地下渗流，不仅蓄积了降水，还降低了由于路面排水不畅引起积水，车辆制动性能降低引起的交通事故发生概率。本次市政道路施工在基层采用的多空混凝土虽然孔隙率偏大，但承载能力与抗压性能良好。另外，从试验结果可以看出，该条透水路的抗冻融性和稳定性也非常好，符合市政道路的竣工验收标注。

3  透水路面的性能分析

到目前为止，该条透水市政道路通车3年，结合中期检查成果，路面完好无损，路面在城市降雨时很好地避免了积水、内涝问题。在极端天气时期，道路结构保持完整、稳定，体现了设计的优越性。由于路面采用全透水性结构，路面上的雨水可以自然渗入地下补充区域地下水，对海绵城市的规划建设具有重要的作用和意义。

4  结语

综上所述，如何将透水路面应用到海绵城市建设中的已成为当前业内关注的热点问题，对社会主义生态文明建设具有重要意义。下阶段如何完善透水路面材料、施工标准、培养相关人才，应成为重点，通过人才、政策、制度的不断完善，为透水路面的大规模建设应用提供坚实基础，为城市化与环境资源的协调发展与海绵城市建设做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 施孝.全透水路面在建设“海绵城市”中的应用[J].居舍，2019.

[2] 罗江，秦洁钰，黄雨阳.海绵城市建设中透水铺装和路面的研究与应用[J].四川水泥，2019.

[3] 许浩浩，吕伟娅.透水铺装系统改善雨水径流水质研究进展[J].人民珠江，2018.