生態(tài)水源地工程路面結(jié)構(gòu)的選擇——以鹽城市區(qū)飲用水源生態(tài)凈化工程為例

韓海潮

（上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院，上海200434）

0 前言

鹽城市位于江蘇省黃海之濱，地勢(shì)低洼，境內(nèi)的蟒蛇河既是排澇入海的主要通道，也是鹽城市居民的主要飲用水源。由于地處下游，長(zhǎng)期以來(lái)飲用水水質(zhì)受上游影響較大。為實(shí)現(xiàn)市區(qū)飲用水源水質(zhì)標(biāo)本兼治確保安全，鹽城市政府決定在該市龍岡鎮(zhèn)建設(shè)一座飲用水源生態(tài)湖（即鹽城市區(qū)飲用水源生態(tài)凈化工程）。工程主要功能是對(duì)飲用水源進(jìn)行生態(tài)凈化，兼具生態(tài)調(diào)蓄水庫(kù)功能。工程占地222.8 hm2，包括預(yù)處理區(qū)、生態(tài)濕地凈化區(qū)、深度凈化區(qū)三個(gè)主要部分，此外工程還構(gòu)建了生態(tài)河道及管理區(qū)等附屬設(shè)施，運(yùn)用生態(tài)濕地對(duì)水質(zhì)的凈化作用，使蟒蛇河原水凈化處理后水質(zhì)提升一個(gè)類別，穩(wěn)定達(dá)到Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，滿足市區(qū)供水需求。同時(shí)，利用蓄水功能，在發(fā)生突發(fā)性水污染事件時(shí)，能保證市區(qū)7 d的正常供水，保障市區(qū)飲水安全。

根據(jù)鹽城市飲用水源生態(tài)凈化工程的特點(diǎn)，了解到水源生態(tài)凈化是通過(guò)人工構(gòu)筑生態(tài)場(chǎng)地模擬自然凈化過(guò)程，利用自然的生態(tài)恢復(fù)能力對(duì)水源進(jìn)行初步凈化，使水質(zhì)符合飲用水源標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水源生態(tài)凈化工程的特殊性、敏感性，要求工程建造過(guò)程中盡量減少使用有造成污染潛在風(fēng)險(xiǎn)的建筑材料；同時(shí)，水源地周邊自然風(fēng)景優(yōu)美，是一塊重要的觀景與親水區(qū)域，以上這些條件，對(duì)路面結(jié)構(gòu)的選擇提出了特殊的要求。

1 環(huán)境分析

鹽城市水源生態(tài)凈化區(qū)四面臨河，為了便于交通管控確保場(chǎng)區(qū)安全只設(shè)一條道路與外部連通，場(chǎng)區(qū)相對(duì)獨(dú)立，外界對(duì)其干擾較小，其地理位置示意圖見圖1所示。場(chǎng)區(qū)排水體制采用雨污分流，場(chǎng)區(qū)環(huán)路的雨水通過(guò)雨水口收集后重力自流排入周邊的外側(cè)河道，凈化生產(chǎn)場(chǎng)區(qū)內(nèi)部雨水流經(jīng)路側(cè)綠化帶后直接排入凈化區(qū)水體，管理區(qū)相對(duì)獨(dú)立，其污水收集后接入專用管道。

水生態(tài)系統(tǒng)具有高度的復(fù)雜性和脆弱性，受外界水文、溫度、水質(zhì)等諸多環(huán)境因子的控制，不同環(huán)境因子的變化都可能導(dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定。鹽城市區(qū)飲用水生態(tài)凈化工程所在地為平地建湖，規(guī)模巨大，對(duì)外部環(huán)境極為敏感，廠區(qū)道路的建筑材料在施工與使用過(guò)程中可能會(huì)存在有析出的少量污染物隨雨水進(jìn)入凈化區(qū)，對(duì)脆弱的人工生態(tài)造成危害。因此，要求道路設(shè)計(jì)時(shí)，既要滿足道路的基本功能，又要結(jié)合場(chǎng)區(qū)的排水體制，不引入或盡量少引入潛在的污染物作為建筑材料。

2 路面結(jié)構(gòu)的選擇

路面結(jié)構(gòu)應(yīng)該具備安全、適用、舒適、環(huán)保、養(yǎng)護(hù)方便，且全壽命周期成本較低的屬性。常見的路面結(jié)構(gòu)為瀝青路面、水泥路面、塊材路面三種形式（其它如高分子聚合物路面，一般多是表面處理工藝，使用年限在8～10 a，后期養(yǎng)護(hù)維修難度大，不適用于該工程，不在此論述）。根據(jù)筆者調(diào)查水庫(kù)類工程中的路面結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：較早時(shí)期建設(shè)的工程較多使用的是水泥路面結(jié)構(gòu)，近期建設(shè)的工程較大規(guī)模的應(yīng)用了瀝青路面且瀝青路面有增多趨勢(shì)。瀝青路面應(yīng)用增多究其緣由主要是受到當(dāng)前城市及公路建設(shè)中瀝青路面大規(guī)模的推廣應(yīng)用的影響，遺憾的是對(duì)環(huán)保的要求反而未予重視或有所降低。

瀝青路面結(jié)構(gòu)是指用瀝青材料做結(jié)合料粘結(jié)礦料修筑面層的路面。瀝青路面具有表面平整、無(wú)接縫、行車舒適、振動(dòng)小、噪聲低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修方便、適于分期修建等特點(diǎn)，但因其是石化產(chǎn)品，施工及使用過(guò)程中存在有污染物析出的可能性。水泥是水工構(gòu)筑物（如水壩）的優(yōu)良建筑材料，路面具有環(huán)保性好、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。

為了配合鹽城市水源生態(tài)凈化工程的總體設(shè)計(jì)要求、展示場(chǎng)區(qū)優(yōu)美的自然景觀，結(jié)合場(chǎng)區(qū)雨水排水特點(diǎn)，最大限度地降低對(duì)場(chǎng)區(qū)人工生態(tài)的影響，突出場(chǎng)區(qū)的生態(tài)性，經(jīng)設(shè)計(jì)方提出建議并由參建各方討論后決定，場(chǎng)區(qū)環(huán)路采用瀝青路面，內(nèi)部通道采用彩色水泥混凝土路面，各類停車場(chǎng)采用植草磚鋪砌；道路的筑路材料（如石灰、水泥等）主要為水源地水工構(gòu)筑物采用的材質(zhì)，路基處理與基層主要采用石灰固化土，各類材質(zhì)均要求供料單位提供相關(guān)安全環(huán)保書面證明，并嚴(yán)格抽檢，確保最大限度地降低污染物的引入。

3 注意事項(xiàng)

彩色水泥混凝土路面是當(dāng)代國(guó)外非常重視的一項(xiàng)新工藝，其施工的主要工序與普通水泥路面并無(wú)多大差別，但因其摻加一定的色料后使得路面具有鮮艷的色彩和豐富的圖案，便于明確路權(quán)和提升道路景觀，國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也逐漸增多。

彩色水泥使用過(guò)程中需要注意基質(zhì)材料的選擇和摻配比例的確定。水泥為道路硅酸鹽水泥或者普通硅酸鹽水泥，并應(yīng)對(duì)水泥進(jìn)行檢驗(yàn)，確保不含有水源地限制使用的物質(zhì)，硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)采用42.5級(jí)。

顏料是彩色水泥混合料區(qū)分于普通水泥混合料的特征材料，不僅要具備優(yōu)異的染色、遮蓋性能和分散性，并在使用過(guò)程中不得褪色。在道路工程長(zhǎng)年經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋、凍融、摩擦的條件下，顏料應(yīng)具有較好的耐久性、耐水性和耐蝕性。通過(guò)工程實(shí)踐，在彩色水泥混合料中采用無(wú)機(jī)類氧化鐵顏料進(jìn)行配色，可達(dá)到較好的效果。

彩色水泥施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制拌合料摻入比例，有效控制顏色與強(qiáng)度差別，確保工程的整體協(xié)調(diào)性及工程質(zhì)量。經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)證明，隨著水泥中氧化鐵類顏料摻量的增加，其強(qiáng)度有所下降，特別是顏料摻入到白色硅酸鹽水泥中強(qiáng)度下降極為明顯。有研究表明在白色硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥中分別摻入10%以上或15%以上的顏料，其強(qiáng)度明顯下降，以黃色和綠色顏料尤為明顯。顏料摻量在10%以內(nèi)時(shí)，對(duì)水泥強(qiáng)度影響不顯著；同時(shí)，高效減水劑摻量為水泥質(zhì)量0.5%時(shí)，強(qiáng)度增長(zhǎng)效果比較理想。因此施工時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行試配，確定適宜的摻加比例。

4 結(jié)語(yǔ)

瀝青是一種優(yōu)良的路用材料，具有無(wú)接縫整體性強(qiáng)、景觀屬性好、行駛舒適等優(yōu)點(diǎn)，但其畢竟是石化產(chǎn)品，不可避免的存在一些潛在的污染可能性，因此建議對(duì)于環(huán)保要求較高的地段盡量采用水泥混凝土鋪砌路面。即使采用瀝青路面，也應(yīng)特別注意施工過(guò)程的控制，如不得采用路拌，施工時(shí)煙氣排放要嚴(yán)加控制，妥善處理各類廢棄物和清除各類污染物。水泥路面施工時(shí)注意控制質(zhì)量，適當(dāng)提高路基土的壓實(shí)度或者采用石灰拌合碾壓，與瀝青路面銜接按常規(guī)設(shè)置過(guò)渡段，保證銜接處強(qiáng)度與整體性，也能獲得很好的使用品質(zhì)與整體效果。水泥混凝土路面使用年限較瀝青路面高，摻加一定的色料后鋪筑的彩色路面兼具質(zhì)量穩(wěn)定、使用舒適與環(huán)境適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)，是一種應(yīng)用普遍、值得推廣的新型環(huán)保路面結(jié)構(gòu)。

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