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影响市政透水性路面渗透效果的因素

发表时间：2021/6/16 来源：《城市建设》2021年6月作者：张兴

[导读] 随着经济的发展和城市化的扩大，市政道路工程越来越多，路面硬化程度也越来越高，很多市政道路路面都没有透水性功能。一旦遇到持续降雨天气，市政道路地表水无法透过路面渗入地下，只能从道路两侧的排水管道汇入地下排水管网。

云南路捷建设工程集团有限公司张兴

摘要：随着经济的发展和城市化的扩大，市政道路工程越来越多，路面硬化程度也越来越高，很多市政道路路面都没有透水性功能。一旦遇到持续降雨天气，市政道路地表水无法透过路面渗入地下，只能从道路两侧的排水管道汇入地下排水管网。如果雨量过大，市政道路排水管道的排水能力无法满足排水需求，就很容易造成路面积水，甚至还会发生严重的内涝灾害。目前，沥青混凝土作为市政道路路面铺设的主要材料，具有很强的防渗作用，而且导热能力也很强，会吸收大量的太阳辐射热量，造成城市热岛效应更加严重。因此，对市政透水性路面的研究非常有必要。下文首先概述了透水性路面，然后分析了透水性路面的作用，最后根据影响透水性路面渗透效果的因素提出了几点解决措施，为今后市政工程中透水路面的施工和后期养护提供参考。
关键词：透水性路面；渗透效果；影响因素
        1透水性路面概述
        可渗透路面是一种铺路材料，允许水渗透通过材料基质、开放间隙或连通间隙。在海绵城市建设过程中，透水性路面作为其中不可或缺的环节之一，对海绵城市的发展起到了非常重要的作用。透水性路面利用自身的透水结构，让雨水渗入土壤和地下水，可以有效提高路面的渗透性，而且还在雨季排水的时候降低市政排水管网的排水压力。另外，透水性路面在排水过程中还可以有效降低地面径流中的SS和COD，提高地表水的清洁度。我国市政透水性路面目前使用的主要材料是透水砖路面、透水性混凝土和透水性沥青路面。
        1.1透水性砖路面
        透水砖一般由水泥、粗骨料、砂岩和添加剂组成。透水砖路面分为透水砖本身和不透水砖本身。透水砖本身主要用于公园或人行道，透水砖在铺装过程中本身就存在一定的缝隙，这些缝隙就具备很强的渗水效果，再加上透水砖自身也具有很强的渗透能力，从而到透水的目的。目前市场上透水砖的形状和颜色多种多样，通过一定形式的搭配拼接，结合周边绿化，可以极大的丰富市政景观的效果。
        1.2透水混凝土路面
        透水性混凝土路面与传统的混凝土路面使用的材料有一定区别。透水性混凝土使用的骨料比较粗，而且水泥的用量也有严格控制，必须要让水泥浆把骨料刚好包裹好，而且透水性混凝土中不含有细骨料，因为细骨料会阻塞透水性混凝土粗骨料中的空隙，降低渗透效果。实践证明，透水混凝土不仅可以及时排出行走区域的水，还可以优化城市热循环，降低道路车辆噪声。
        1.3透水沥青混凝土
        透水性沥青混凝土是一种升级配沥青混合料，由单个粒径较大的粗集料组成，细集料含量很少。透水性沥青混凝土材料通常情况下是在市政道路路面铺设中使用，所以在透水性沥青混凝土路面摊铺之前还要在路基两侧安装排水暗管，雨水透过路面的透水性沥青混凝土然后通过两侧的排水暗管进行排水，均匀排入水库或城市排水管网。在实际施工中，需要控制下卧路面的横坡，以保证透水性沥青混凝土路面表层之间的渗水能及时排出，避免因层间长期积水而造成道路损坏。
        2透水性路面在城市中的作用　　
        2.1缓解水资源压力　　
        透水性路面是生态城市建设的重要环节。既满足普通硬化路面的要求，又具有接近地面的自然渗透性，因此透水路面对生态环境的破坏较小，有利于地下水的维护。
        2.2缓解城市防涝压力
        我国目前市政道路路面主要以硬化路面为主，硬化路面不具备透水性。一旦遇到强降雨天气就会造成市政道路局部大面积积水，甚至引起交通瘫痪，而且市政硬化道路路面长期浸泡在雨水中，还会损坏市政道路，缩短道路的使用寿命。在城市建设过程中，城市基础设施建设滞后于城市发展，排涝防洪问题难以解决。透水性路面具有良好的透水性，能有效缓解集中降雨对排水系统的压力。目前，透水性路面已取代不透水性路面，成为减少地表径流、防止内涝的重要措施。

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        2.3降低城市噪声
        噪音污染近年来已经成为环境污染的重要部分，而且随着人们生活条件的改善，车辆每一年都在快速增加，噪音污染越来越严重，直接影响到城市的健康发展和居民的正常生活和工作。传统的硬化路面没有吸声功能，不能起到降低噪音的效果。透水性路面由于都是多孔结构，这些孔位除了具有很强的吸水效果之外，还具有吸声功能，明显降低噪音，减少噪声污染。　　
        2.4缓解热岛效应　　
        近年来，随着城市规模的不断增加，很多城市都产生了明显的热岛效应。造成热岛效应的主要原因就是城市被钢筋混凝土结构的建筑物覆盖，绿地面积和湖泊面积快速减少，导致城市丧失了自我调节气温的能力。透水性路面可以有效缓解城市热岛效应。透水路面可以很好的解决这个问题，因为其内部是多孔结构，会形成连续的毛细道路。在太阳热的作用下，毛细管中的水分会不断蒸发，就像植物蒸腾一样。在这个过程中，它需要吸收大量的热量，从而降低温度，有效缓解表面温度过高的问题。实践证明，透水路面的温度比普通刚性不透水路面低5℃左右。
        3市政透水性路面实际渗透能力的影响因素
        3.1透水性路面面层的渗透能力
        根据相关规定要求，透水路面表面渗透系数不应小于0.01 cm/s，表面空隙率不应小于20%。结合现场调查结果，使用一定时间的透水性路面，其渗透性明显低于新型路面材料。透水性路面的使用时间、使用频率和后期养护是影响透水性的重要因素。因此，今后在透水性路面的设计和规划中，应参照规范要求，注重透水性路面的使用和养护管理。根据规范要求，合理避开粉尘、泥沙较多的部位。
        3.2透水性路面的基层材料
        根据相关规定，透水路面的基层最好铺透水材料。在具体的工程应用中，全渗透基层的渗透性明显优于半渗透基层。全渗透基质主要适用于透水性好的土质地基，如淤泥、砂，而半透基质主要适用于透水性差的土质地基，如淤泥质土。在城市主干道或高速公路的透水性路面铺设中，以透水性沥青混凝土为面层的防渗基层路面被广泛使用，其中OGFC(也称升级配排水沥青路面)就是这种路面类型。如东市根下街、东大街透水性沥青混凝土路面，不仅透水性好，而且借助路边排水管网，起到更好的储渗排水作用。因此，透水路面的设计和施工必须严格按照规范要求铺设路面基层。
        4提升市政透水性路面渗透效果的措施
        4.1提高设计水平
        在设计孔隙率、集料级配和水灰比三个因素中，设计孔隙率、集料级配和水灰比影响透水混凝土的抗压强度28d，设计孔隙率、水灰比和集料级配影响透水混凝土的渗透系数。设计孔隙率越大，透水混凝土的抗压强度越小，渗透系数越大。水灰比对透水混凝土的抗压强度影响不大，水灰比在0.27时较好。水灰比越大，透水混凝土的渗透系数越大。当使用单粒径骨料时，透水混凝土的抗压强度相对较低。添加细骨料提高了透水混凝土的抗压强度和渗透系数。
        4.2提高施工技术水平
        首先，选择合理的路基材料，保证路基压实度，减少路基不均匀沉降。其次，对地质条件较差的路段进行预处理。如果使用石灰土，石灰应与水充分反应，以尽量减少路基中生石灰的含量，避免遇水膨胀。二、充分重视透水混凝土道路基础(垫层)的材料质量和结构设计。对于透水混凝土，垫层材料应选用级配碎石，以保证密实度，增加内摩擦；当遇到软弱或不稳定的路基时，应采用防渗垫层，以免路基渗水损坏。三、透水混凝土施工除了注意自身的密实度和平滑度外，还应采取措施提高透水混凝土表面与基层的粘结强度，并严格按照标准和规范保持接缝，以减少结构温度应力和混凝土收缩引起的变形和破坏。
        结语：
        总之，透水性路面已经成为现代市政道路建设的发展趋势。虽然在实际应用过程中还是存在很多问题需要解决，但整体应用效果还是非常好，市政透水性路面发展正在逐步加快，新材料、新施工方法正在不断创新。
参考文献：　　
[1]路洋洋.刍议城市透水性路面的应用及途径[J].中国新技术新产品，2013（04）：49. 　　