重庆交通大学 土木学院 重庆 400074
摘要：透水路面是以多孔混凝土铺筑而成的道路，其渗透性极佳，能带来多方面效应，如缓解水资源压力、减少路面雨水径流、减小城市防涝压力、降低城市噪声、缓解热岛效应等。但是因为较大的空隙率会造成集料与集料之间的接触面积减少，势必引起材料强度的降低，尤其在交通荷载叠加区域更是如此。本文基于对现有文献资料的分析，概述透水性路面的结构特点，对透水路面结构设计提出建议。
关键词：海绵城市；沥青混凝土；透水路面；结构设计
1 引 言
当前，我国经济社会发展进入了新阶段，针对城市整体环境的改善，建设生态文明城市，我国开始大力提倡修建海绵城市，透水路面的应用即是建设海绵城市的重要组成。
一般路面仅仅依靠路面横坡将积水全部汇集至道路边沟、排水沟等，再通过在低洼处设置的涵洞及管道排出。这种单一的方法排水能力有限，易产生内涝，容易影响地下水，使水质恶化，水分布混乱，且需要设计修建及管理一整套的排水设施，增加了诸多成本，无法适应现代大都市的快速发展。当前，“海绵城市”的理念在我国被提出并大力推广。“海绵城市”在国际上又被称为“低影响开发雨水系统构建”，在下雨时吸水、储水、渗水、净水，实现城市有效排保水，在需要时将储存的水释放并加以利用提高对径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放能力，维持或恢复城市的“海绵”功能。国务院积极推进海绵城市建设，以期最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响，提出力争到2030年，城市建成区80%以上的面积达到将70%的降雨就地消纳和利用。
本文根据现有期刊论文、实验记录等资料，主要概述透水路面结构特点，对各类透水性路面的力学分析方法和相应规律做简略总结。
2 透水路面的结构特点
2.1基本分层
透水路面面层。面层主要应用的是多孔沥青混合料，这种施工材料是非常典型的骨架－空隙结构形式，配合中粗集料比例较大，占总材料近85%，集料的接触面积会相应的减少，而接触位置的应力水平比较高。目前所使用的混合料为高粘度沥青施工材料，其中需要加入一定量的高粘沥青改性剂或者是 SBS 改性沥青材料，从而提升结构的粘性指标。
透水基层。透水基层材料中主要使用的是碎石材料，在选材的过程中，需要考虑到棱角、穿插、坚硬等性能。透水基层的应用能够将路面结构中存在的积水有效排出去，避免路基的结构性能下降，延长使用寿命，产生较高的经济效益。
透水垫层/过滤层。该层主要使用的是粗砂、小颗粒集料或者土工织物材料，可以提升其过滤效果以及透水性能，避免积水进入到基层或者底基层中，从而可以全面改善路基的温湿性能、给基层提供更加稳定的平台。
2.2主要结构类型
透水性路面建设的总体思路是采用较大空隙率的混合料来修筑，使路面具有良好的渗透性，允许路表水透过路面各结构层进入路面或路基。根据路面的透水排水方式和适用的场合，透水性路面的建设共分为三种类型：A型路面路表水从面层、基层、垫层一直渗透至路基；B型路面路表水从面层下渗到基层或垫层，不再往下渗透，在基、垫层被引流排放到就近的排水设施中；C型路面路表水进入面层后不再往下渗透，直接从面层进行引流排放。
A型透水性路面要求道路的面层、基层、垫层和路基都具有良好的透水性，要求雨水在规定的短时间内迅速从面层透入到路基，并有组织地引流排出路基范围，水资源进入地下之后，经过一段时间的循环，能够对地下水进行补充，大体结构如图1所示。
这种方式在国外得到广泛地运用，主要是在停车场、人行道等轻等交通场所。但是在国内，这种方式没有得到广泛的应用，主要原因就是该道路建设的方式对路基的渗透性要求较高。
B 型透水性路面在路基顶面设置隔水层，只允许路表水从面层渗透到基层或者垫层，在基、垫层通过纵、横坡迅速流入 铺设在道路内部的排水设施，并排出道路结构，结构如图2所示。该类型路面雨水被路基顶面的隔水层挡住，未能进入路基，不需考虑路基土质的渗透性能，同时渗水层有面层、基层、垫层组成，有较厚的储水层，吸水能力大。
C型透水性路面在基层顶面设隔水层，只允许路表水渗透到面层，进入面层内的水通过基层顶面的纵、横坡排出面层，并引到邻近排水设施，结构如图3所示。该路面类型在全世界范围内已经广泛应用，在我国也处于应用阶段。该类型路面的渗水层只有面层，一般为了具有足够的储水层厚度，需要铺设两层或三层的面层。
3 透水路面的结构设计建议
与一般的沥青路面不同，透水路面既要满足结构承载力的要求，又要满足透水要求，透水性能与路面结构和材料的透水系数有关。当路面结构材料一定时，为了提高透水强度，增大透水系数，一般采用的方法是增加结构层厚度。但基于力学分析可知，增大面层厚度对路面结构整体是有益的，但增加基层厚度对路面结构受力不仅无益，反而有害。路面结构长期被水浸泡后，结构层的模量会降低，这对路面结构整体受力不利，尤其是上面层模量的降低。因此，在透水路面材料设计中，在满足透水性能要求的前提下，应优化上面层材料的级配组成设计，提高混合料的模量。
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