海綿城市建設中透水路面在市政道路中的應用

蔣建忠

（四川通匯達公路工程勘察設計有限公司，四川 成都 610011）

0 引言

我國多數城市排水系統設計標準偏低，面對季風氣候帶來洪峰流量，排水壓力巨大[1]。有些地方是由于發展問題、財政因素導致雨水管網設計標準偏低；有些地方是由于歷史問題，早年間基建的時候沒有規劃好排水系統，要翻修排水系統比較困難；有些地方是由于地理問題，比如處在盆地或者地勢低洼的位置排水困難。綜合導致的我國城市容易出現“看?！钡默F象[2]，不透水的城市道路和鋪裝是導致現代城市排水壓力大的重要因素。生態城市要80%的地面具有透水功能，透水路面也叫排水路面，是生態城市建設的重要組成部分。透水路面有助于緩解城市排水的困難[3]，是海綿城市建設的重要組成部分[4]。采用透水路面可以顯著減小雨水的徑流系數[4]，透水路面是貫徹海綿城市理念的重要舉措[5]。本文研究海綿城市及透水路面道路的意義，透水瀝青路面和混凝土路面各有優缺點，分析其結構和材料方案、施工等技術問題。

1 海綿城市及透水路面道路的意義

建設海綿城市及透水路面道路，工程意義和環境效益重大，建設透水路面道路的重要舉措是采用透水瀝青路面和透水混凝土路面。根據海綿城市和透水路面規劃到2030 年80%以上的城市建成區面積達到規劃目標。

透水路面道路減少暴雨徑流量30%～80%，有效減少城市排水管網的泄洪壓力。透水路面道路可以有效地補充地下水資源，節省雨水回用的成本；還可以有效地減少雨水徑流中污染物，對于北方水資源匱乏的城市，尤為重要。透水路面道路的路面是“會呼吸的路面”，減少城市的熱島效應可以美化城市的環境；還可以減少行車噪音，創造舒適的生活空間。透水路面道路有助于提高行車安全性。排水路面與傳統密級配混合料路面相比，排水效果存在巨大差異，如圖1 所示。

圖1 排水路面與傳統路面的排水效果比較

前方車輛輪胎高速旋轉帶來的水花和水霧，嚴重影響后面車輛的司機視線。排水性瀝青路面的排水速度快，因此減少水花、水霧現象。雨中的排水性瀝青混合料路面與密級配瀝青混合料路面水花、水霧的情況對比，如圖2 所示。

圖2 排水路面與傳統路面產生的水花和水霧比較

2 透水路面的材料和結構

透水瀝青路面和混凝土路面在國內外已經有相當規模的應用。下面分別闡述兩種路面的材料和結構。透水瀝青路面的瀝青混合料壓實后空隙率還可以達到20%，遠大于常規瀝青混合料的空隙率，因此能夠在路面內部形成排水通道，屬于開級配瀝青混合料，結構是單一粒徑碎石按照嵌擠機理形成骨架-空隙結構。在降雨較多，排水壓力大的地區，透水瀝青路面各結構層次的結構示意圖，如圖3所示。

圖3 透水瀝青混凝土路面結構圖

透水路面的瀝青混合料結構厚度要保證能夠承受基層層底拉應力。透水瀝青混凝土應該采用高黏度的瀝青，透水混凝土是按一定比例的粗集料、細集料、膠結料、外加劑和水加工成型，具有連續的孔隙[5]，其中粗集料較多，細集料很少甚至沒有。透水混凝土路面面層的孔隙率可達20%，級配碎石層的孔隙率可達36%，雨水也可以透過地表空隙蒸發。透水混凝土路面各結構層次的結構示意圖，如圖4 所示。

圖4 透水混凝土路面結構圖

由圖1 和圖2 所見，透水瀝青路面和透水混凝土路面的主要特點有儲水和排水功能。對水泥混凝土透水路面，面層功能是承受汽車荷載、透水、儲水、抗滑、抗磨耗?；鶎庸δ艹顺惺芎奢d，更多的是儲水、透水，還要減少毛細水上升高度，緩解含水土基的凍脹對路面整體穩定性的不利影響。透水瀝青路面和透水混凝土路面材料主要是水泥穩定粗集料，級配類型為開級配，空隙率大于20%。當路面內部可能出現自由水滯留時，可采用瀝青碎石或骨架空隙型水泥穩定碎石或級配碎石做排水基層。儲水基層設計和施工，是透水路面設計和施工的重要環節，其厚度對發揮透水路面道路的功能，有著顯著影響。傳統路面與透水混凝土路面的比較分析，如表1 所示。

表1 傳統路面與透水混凝土路面比較分析

由表1 可見，透水混凝土路面優點多，可以推廣應用。透水瀝青路面和透水混凝土路面的環境和社會效益比較突出。

3 透水瀝青路面和透水混凝土路面施工

透水瀝青路面的施工主要根據《排水瀝青路面設計與施工技術規范》進行，由于我國道路交通量較大，夏季降雨容易出現暴雨，因此典型透水瀝青路面選用半剛性基層的透水瀝青路面，主要特點是要采用高黏度改性瀝青膠結料。

鋪裝透水混凝土攤鋪施工時，需要用平板夯壓實，通常選擇1.25 的松鋪系數。上面層混凝土選擇1.32 的松鋪系數。攤鋪平整以后，框架式整平機壓實，抹光機磨平[5]。這些都是透水瀝青路面和透水混凝土路面施工的特殊要求。

4 結束語

（1）透水瀝青路面和透水混凝土路面的主要特點是可以儲水、排水。

（2）因為透水瀝青路面地表孔隙率大，透水面層的孔隙率20%左右，級配碎石層的孔隙率為36%左右，雨水還可以透過地表空隙蒸發。面層和基層功能與傳統路面不同。

（3）透水混凝土路面的材料組成有特點，使用功能有優點，值得推廣應用。

（4）總結了透水瀝青路面和混凝土路面的優缺點、結構和材料方案。

（5）總結了透水瀝青路面和透水混凝土路面施工等技術問題。