透水鋪裝研究綜述

(重慶交通大學 重慶 400074)

中國政府為解決“城市內(nèi)澇”、“熱島效應”等水環(huán)境問題，2014年10月住房城鄉(xiāng)建設部頒布《海綿城市建設技術指南》(試行版)。LID(Low Impact Development)雨水利用是打造海綿城市的重要技術手段，使開發(fā)區(qū)前后水文特性基本保持不變，達到削減地表雨水徑流流量、削減暴雨洪峰流量、減輕雨水徑流污染等目的[1]。而采用大孔隙結構的透水鋪裝能使雨水就地下滲，補給地下水，削減地表徑流[2]，至今已有70年發(fā)展歷史。

一、透水鋪裝類型、結構、性能

透水鋪裝主要包括透水性混凝土鋪裝、透水性瀝青混合料鋪裝和透水性地磚鋪裝，其透水能力依次降低。透水效果主要決定于面層，其次是基層的級配形式和鋪裝材料[3]。面層主要分為透水性磚面層和透水性混凝土面層及透水性瀝青混合料面層兩大類,根據(jù)不同工程要求選擇面層；對透水性鋪裝整體透水性影響最大的是基層，且基層材料和基層厚度直接影響基層透水能力和蓄水能力，通常基層最低厚度為25cm。

(一)透水地磚

透水性地磚是以花崗巖或碎石等無機非金屬材料或者建筑垃圾、礦渣等為主要制作原料制作而成，磚體內(nèi)部有大量孔洞形成的連通孔隙，可實現(xiàn)透水。透水地磚具有防水、防滑、光反射較弱、款式多、色彩艷麗等特點，可應用于人行道、園林道路等場所。

(二)透水混凝土

透水混凝土又稱為透水地坪，無砂混凝土，屬于全透水類型。不含細骨料，內(nèi)部空隙由粗骨料及水泥漿在常溫下硬化后形成，可應用于人行道、車行道、廣場和停車場等場所，其使用年限一般是2～5年，其透水性能和抗壓強度呈反比。

(三)透水性瀝青混合料鋪裝

透水性瀝青鋪裝路面屬于半透水類型，與普通道路相比，只是在道路表層采用透水性瀝青。為使?jié)B水能夠順利收集和排出，通常在基層兩側(cè)修建碎石排水盲溝。透水性瀝青路面具有透水、光反射弱、熱輻射底等特點，可用于車行道、人行道和停車場等場所。

二、透水鋪裝的作用

(一)削減地表徑流并補給地下水

雨水利用鋪裝材料大空隙快速入滲、減緩雨水徑流，從而控制城市地面降雨徑流總量，降低洪峰歷時和峰值流量，有效防止城市內(nèi)澇，并利用基層的大量空隙進行蓄水和補給當?shù)氐叵滤纳频孛娉两怠⒊鞘械叵滤┒泛偷叵滤廴镜葐栴}，減輕城市排水壓力。

(二)凈化地表雨水徑流

透水鋪裝對初期雨水徑流中含有的污染物(無機金屬元素和有機物)去除率達到80%以上，透水鋪裝各結構層對不同污染物去除能力不盡相同，同時能充分利用土壤凈化污染物，滲透量跟出水水質(zhì)呈正相關，關于污染物在透水鋪裝系統(tǒng)中垂直遷移問題尚待進一步研究。

(三)緩解熱島效應及吸聲降噪

存在透水鋪裝連續(xù)孔洞內(nèi)的水，在高溫下不斷吸熱并蒸發(fā)，從而降低局部氣溫，增加局部空氣濕度，減少地面揚塵，緩解城市熱島效應和消除城市熱干化現(xiàn)象；因路面積水減少，可有效克服由車燈引起的眩光問題，間接提供優(yōu)良的行車環(huán)境，降低交通事故發(fā)生的概率；多孔結構有明顯的吸聲降噪效果，減少噪音污染。

三、透水鋪裝存在的問題

目前國內(nèi)對透水鋪裝的養(yǎng)護技術有待發(fā)展，高壓清水清洗是主要的維護方式。隨著使用年限的增長，灰塵和沙土等小顆粒異物易堵塞面層孔隙，導致透水能力減弱。

透水鋪裝由于透水性和抗壓強度成反比。面層的大量孔隙使透水性路面的強度降低，且鋪裝透水性路面對降雨量和基層滲水、蓄水能力要求高，這兩個因素限制了透水性路面的適用地域。增加膠結點的面積和數(shù)量是增強透水性材料強度的關鍵。

四、結論

據(jù)國內(nèi)外實踐證明，透水鋪裝的確可以緩解城市水環(huán)境壓力，用“小海綿”解決“大海棉”問題。如北京奧體衷心透水鋪裝系統(tǒng)在自然雨水利用中已經(jīng)建成高標準的雨水利用技術系統(tǒng)，并已取得巨大的經(jīng)濟效益。推行透水鋪裝可有效改善我國城市排水系統(tǒng)只排不蓄、只排不用的缺陷，再結合大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術手段建設智慧生態(tài)城市，發(fā)展前景可觀。當前，透水性鋪裝還存在易堵塞、耐久性差、造價貴等些許問題，這是研究工作者需要攻克的難關。