浅析海绵城市理论在旧城改造中透水铺装的应用和推广

陈致斌 陈栋梁 李松松

（中建七局安装工程有限公司，河南 郑州 450000）

随着我国城市现代化进程高速发展，城市地面硬化铺装的比例越来越高。 以平顶山新华区为例，许多广场、游园、街道、停车场等地面均采用水泥、沥青等“灰色”硬性材料进行铺装，以期达到快速通行等目的。而平顶山市作为一座由“煤炭”开挖出来的城市，也像大多数传统城市一样，大面积使用“灰色”硬化铺装，使得自然水以及生活排水等无法通过铺装材料以及原生地表结构到达土壤，而现代城市建设的排水系统出水位置多为湖泊、河流，从而导致了地下水得不到补充。早期的管网设施早已经满足不了自然降水加上日常居民生活、生产排水需求。而“海绵城市”的提出，可使上述问题得到有效的缓解。海绵城市建设理论以低影响自然降水开发为理论，进行城市的雨水生态建设。而旧城改造中，对城市原有的基础设施进行小规模改动，以期达到可以有效改善雨水收集、地下水回补的目的，最大程度提高城市的水循环能力。平顶山市建设路示范段改造工程EPC总承包项目基于“海绵城市”理论，在建设路改造中对其原有违背城市水循环生态理念的硬性铺装进行局部改造，以期小范围的恢复雨水循环系统，使得平顶山市老城区内的自然降水即防止内涝可以得到有效利用，进行地下水资源的补充。

1 透水铺装的定义

1.1 透水铺装的定义

透水铺装是一种由透水性良好材料组成的大孔隙铺装结构，使雨水能够渗入结构的同时，又具有一般铺装的使用功能。以平顶山建设路项目为例，透水铺装主要类型分为：聚氨酯透水混凝土、彩色透水混凝土和透水砖等。其从技术上转变了对传统“灰色”铺装对雨水的处理方式，两者在排水效果上存在明显差异。

1.2 透水铺装的分类

（1） 透水混凝土和聚氨酯透水混凝土。透水混凝土是由SPR887、石子、水、水泥、透水胶结料、透水保护剂拌制而成的多孔径混凝土，它不含细骨料，由粗骨料包裹一薄层水泥浆相互粘接而成的孔穴均匀分布的蜂窝状结构。透水混凝土技术指标参数如表1所示，透水混凝土及铺装效果如图1所示。

表1 透水混凝土技术指标参数

图1 透水混凝土及铺装效果

（2） 透水砖。透水砖铺装需要在透水混凝土垫层上作业，透水砖的材料是以无机非金属材料为主要原料，经固化、烧制成的砌块。配用的无机非金属材料，除应有适当的强度外，须有较好的透水性，最大粒径应该小于0.7倍的普通材料厚度。透水砖技术指标参数如表2所示，透水砖及铺装效果如图2所示。

表2 透水砖技术指标参数

图2 透水砖及铺装效果

2 透水铺装的作用

（1） 加强铺装的滤水效果。地下储水含量主要来源于自然降水，而透水铺装通过铺装材料以及原生地表结构的地表径流可以有效地过滤和吸附大量物理杂质、有机污染物，降解部分有害微生物。经过铺装材料以及原生地表结构过滤的雨水可以用于补充地下水或者灌溉用水。其过滤出来的水资源用于稳定自然水循环有着重要作用。

（2） 提高城市的地下水存储。平顶山市位于季风区，降水不充沛且多集中在很短的几个时点。其早期建设标准低、排水设施建设滞后导致城区内出现下雨涝，非雨季旱的特点。地下水通常不参与现代水文循环，大部分属于不可再生资源。传统城市的“灰色”大面积硬化铺装，使得自然水以及生活排水等无法通过铺装材料以及原生地表结构到达土壤，而现代城市建设的排水系统出水位置多为湖泊、河流，从而导致了地下水得不到补充。而透水铺装良好的渗透性、过滤性可以使得自然降水经过地表径流在进入市政管网之前就渗透进入地表以下，从而使得地下水资源得到有效的补充，不浪费自然降水资源。

（3） 透水铺装对老旧城区雨水的有效利用。城市老旧道路建设的过程，受制于诸多问题而难以短时间内改善，如城区管网线路复杂、改造体量大、老旧城区人流量密集、居民生活影响等问题。基于坚持“治水、建城、为民”的理念，在尽量不做“大手术”的前提下，有效提高城市排水效率，解决频繁的内涝问题是重中之重。所以，选择使用透水性良好的铺装材料代替原有的硬性铺装，从而使自然降水得到充分的利用。透水铺装通过对城区内原有的基础设施进行小规模的整改，便可以在相应规模下做到改变，从源头将雨水“留”下来然后“渗”下去，做到统筹自然降水、地表水和地下水的系统性。

3 海绵城市中透水铺装的应用管理及其意义

通过上述分析看出，透水铺装的综合效益要高于传统铺装。

3.1 海绵城市中透水铺装的一般要求

透水铺装也是铺装的一种，传统铺装所要求的平整度、砂垫层含水率等质量问题一样要符合国家相应规范标准。对于找平层来说，采用砂浆也容易形成透水的瓶颈，包括自身的透水性差和对基层的阻塞。在施工过程中一定要确保砂浆的质量，保证其透水能力不低于面层。透水率作为透水铺装的重要参数，是透水铺装的重中之重，所以，后期的养护措施必不可少。因为透水铺装为大孔隙结构，所以要不定期对其表面进行高压冲洗，将堵塞在间隙内的物理因子冲走，使其畅通，保持透水性。

3.2 稳定的铺装性能

透水铺装在铺设时必须进行平整，清理路面上的各种碎屑，然后进行压实。因为要保持其良好的透水性，透水砖铺设时不能采用常规的混凝土作为垫层，通常会在地面铺设一层砾石，石材的直径不超过4 cm，砾石层的厚度约为10 cm。砾石由振动机铺设并压实，作为路面结构层。在砾石层上铺设一层无纺布，用于防潮处理，布和布重叠约10 cm，以防止无纺布移动，产生防潮效果。铺设防潮层后，铺设一层河砂，并用振动机压实。压实后的厚度约为4 cm。河砂层起草层平整，水体过滤和缓冲作用。调整地面水平后，进行摊铺。透水混凝土有着大空隙结构的特点，所以在受力方面也具有相对较高的标准，根据路面的不同应用面层厚度不同，对人行道、自行车道等轻荷重地面，一般透水混凝土厚度不低于10 cm；对停车场、广场等地面中荷重地面，透水混凝土厚度不低于12 cm。而考虑到平顶山市为北方城市，四季交替，冬季寒冷且有冰冻，故透水性的铺装要比一般的路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响面断裂。

3.3 海绵城市中透水铺装的意义

透水铺装的实施，能够有效地减少雨水外排，净化雨水水质，促进自然降水入渗地表，充分利于与水资源，从而有效缓解目前城市突出的内涝灾害、雨水径流污染、水资源短缺等问题。不仅如此，对于城市居民而言，海绵城市的建设，不仅使湿地、坑塘、溪流得以保存和修复，还可以明显增加城市绿地，减少城市热岛现象，调节城市小气候，改善城市人居住环境。

4 结语

基于“海绵城市”理论的透水铺装，是妥善处理地下水处理的举措， 提高地下水资源的存储能力， 降水可以储水，海绵城市建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合。建设“海绵城市”并不是从头开始，重新建设城市排水系统，而是对之前落后的城市建设的一种“减负”和补充，在现有的城市基础上，针对局部或者小范围基础设施的整改，最大程度地发挥城市本身而具备的作用。海绵城市，任重道远。