淺談城市透水性路面及其應(yīng)用

何亞明 萬海燕

摘 要：透水性路面是指使雨水下滲的透水瀝青路面或用透水材料鋪筑的路面。相比傳統(tǒng)的硬化路面，透水性路面具有很多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為道路建設(shè)發(fā)展的新方向。文章對城市透水性路面進(jìn)行了細(xì)致闡述，并對在城市中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：透水性路面；下滲；應(yīng)用

傳統(tǒng)城市道路多用瀝青混合料或水泥混凝土鋪筑而成，不具備透水性，排水靠路拱橫坡度實(shí)現(xiàn)，在到了雨季排水量過大或堵塞都有可能導(dǎo)致路面積水。隨著道路施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，透水性路面成為受關(guān)注的焦點(diǎn)，其良好的透水特點(diǎn)大大緩解了路面積水的問題。近年來，我國逐漸開始應(yīng)用透水性路面，其主要由透水性瀝青、透水水泥混凝土或多孔透水材料輔筑而成，不僅排水性能優(yōu)異，同時(shí)在行車安全性、降低行車噪音、緩解城市熱島效應(yīng)等方面也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。透水性路面于上世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)，相比其它高度發(fā)達(dá)的國家，中國透水性路面建設(shè)較晚，但通過不遺余力地研究和探索，也取得了很好的成績，如奧林匹克公園、世博園等都采用了透水性面層結(jié)構(gòu)。眼下仍然有許多技術(shù)難題需要攻關(guān)，透水性路面應(yīng)用前景初見端倪。

1 透水性路面概述

1.1 透水性路面結(jié)構(gòu)原理

大量雨水通過路面滲入到結(jié)構(gòu)層，然后通過側(cè)向流動進(jìn)入邊緣設(shè)置的排水設(shè)施，雨水再由這些設(shè)施匯集到特定場所，然后充分結(jié)合地形優(yōu)勢，對水資源進(jìn)行高效利用。透水性路面由多孔性材料組成，其透水過程也是一次過濾過程，起到過濾凈化之作用，有利于減少排污成本；含水降溫，起到調(diào)溫、調(diào)濕、減塵的作用。

1.2 透水性路面的功能及特點(diǎn)

（1）排水性。排水性路面具有一定空隙率，能夠使雨水自由通過，然后由排水設(shè)施排出去；路面積水變少，可減少行車濺起的水霧，提高安全性。（2）抗滑性。路面空隙率較大，紋理較粗糙，這樣可以增加摩擦力，提高機(jī)車的抗滑性能。（3）降噪性。多孔結(jié)構(gòu)具有一定吸音作用，當(dāng)機(jī)車輪胎與地面形成接觸時(shí)，聲音就會通過孔隙傳播，聲能轉(zhuǎn)化為熱能，噪聲降低；路面宏觀結(jié)構(gòu)具有漫反射效應(yīng)，也可以顯著降低車噪。（4）降溫性。事實(shí)證明，透水性路面比普遍硬化路面降溫性高6～8℃，這是因?yàn)榈乇盹L(fēng)可以通過排水性路面孔隙，將中面層熱量帶走。（5）水循環(huán)性。排水特性決定了它具有良好的水循環(huán)利用效果，將雨水收集起來進(jìn)行循環(huán)再利用?？傮w上說，透水性路面的主要技術(shù)指標(biāo)滿足一般性路面的要求，如高速公路、城市道路以及步行街、公園廣場等都可以應(yīng)用。

2 透水性路面鋪裝國際國內(nèi)現(xiàn)狀

透水性鋪裝主要有透水性磚和透水性混凝土鋪裝，是以多孔結(jié)構(gòu)為骨架，符合多種路面強(qiáng)度及耐久性要求的地面鋪裝。透水性混凝土的特點(diǎn)是采用單粒及粗骨料作為骨架，水泥凈漿或加入少量細(xì)骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結(jié)層，形成骨架與空隙結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料，內(nèi)部含有較多的孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔，因此具有良好的透水性。

透水性路面最早出現(xiàn)在上世紀(jì)，起初的設(shè)想是用于改善路面防滑性，但隨著研究的加深，透水性路面成為道路建設(shè)的發(fā)展趨勢。當(dāng)前，歐美國家透水性路面研究方面具有十分先進(jìn)的水平，美國將其運(yùn)用于停車場、道路系統(tǒng)等方面。歐洲國家則更重視透水性路面在行車安全性及舒適性方面的成果，對透水性瀝青混凝土面層的最小空隙率設(shè)定要求非常嚴(yán)格。法國已實(shí)現(xiàn)10%以上高速公路使用透水性路面。日本透水性路面的研究并不如這些國家早，但其發(fā)展卻是最快的，目前許多企業(yè)或研究單位申請了多項(xiàng)專利。我國于1993年開始研究透水性混凝土及面磚，1995年先后在濟(jì)青高速公路、京滬高速公路進(jìn)行試點(diǎn)，2005年頒布的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》首次將其列入其中。我國在借鑒國外技術(shù)的基礎(chǔ)上展開深入研究，同濟(jì)大學(xué)、長安大學(xué)等在透水性基層方面的研究取得了可喜的成果。目前，在北京、上海、杭州等省都有透水性鋪裝的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國城市道路不透水面積高達(dá)71.3%，北京、上海的面積更超過80%，這些不透水性路面具有很多不利特征：（1）路面不能與空氣進(jìn)行很好的熱量、水分的交換，導(dǎo)致地表溫度、濕度難以調(diào)節(jié)，易加劇“熱島效應(yīng)”。（2）對雨水形成阻斷，使雨水不能滲入地下，造成水資源的浪費(fèi)，嚴(yán)重時(shí)甚至影響植物生長。（3）隨著道路使用年限的增長，出現(xiàn)坑洼在所難免，雨后會形成表面積水，影響機(jī)車安全性和舒適性，因積水造成車毀人亡的悲劇不勝枚舉。（4）短時(shí)間集中降雨時(shí)，大量雨水通過排水設(shè)施，會加重排水負(fù)擔(dān)。

3 透水性路面在城市中的作用

3.1 緩解水資源壓力

透水性鋪裝是生態(tài)城市建設(shè)必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。它既具備普通硬化路面的使用要求，又具有接近土壤地面的天然透水性，所以透水性路面對生態(tài)環(huán)境的破壞較低，對地下水保持有利。日本提出的“雨水滲透計(jì)劃”，就是利用透水性路面，使城市雨水流出率大幅度降低。但不容忽視地是，隨著路面使用年限的增長，路面表面會有大量礦物質(zhì)及有機(jī)物的存在，進(jìn)而影響透水性，這也是今后需要解決的一個(gè)問題。

3.2 緩解城市防澇壓力

市區(qū)中的硬化路面面積較大，目前主要以非滲透路面為主。在雨季到來以后，暴雨隨時(shí)可能襲擊城市，集中降雨可能導(dǎo)致市區(qū)排水系統(tǒng)癱瘓，致使雨水長時(shí)間滯留在路面影響交通和安全。在城市建設(shè)進(jìn)程中，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一直落后于城市發(fā)展，排水與防洪問題很難得到解決。透水性路面具有良好的透水性，能夠有效緩解集中降雨帶來的排水系統(tǒng)壓力。當(dāng)前，透水性路面代替不透水性路面成為城市減小地表徑流和城市防澇的重要措施。

3.3 降低城市噪聲

機(jī)車噪聲是城市噪聲污染的一個(gè)重要污染源，普通硬化路面只能起到反射聲波作用，不能起到降噪作用。透水性路面的多孔結(jié)構(gòu)具有吸聲作用，對城市聲環(huán)境起到了明顯的改善作用。據(jù)資料顯示，應(yīng)用透水性路面的降噪效果可達(dá)到3～5dB。1996年以來我國不斷開設(shè)透水性路面的試點(diǎn)，實(shí)踐證明，它的確具有良好的降噪作用。

3.4 緩解熱島效應(yīng)

產(chǎn)生熱島效應(yīng)的原因是地表被建筑、混凝土等覆蓋，綠地和水面減少，大氣得不到冷卻。透水性鋪裝卻能很好地改善城市的熱島效應(yīng)。透水性路面能夠很好地解決這一問題，因?yàn)樗膬?nèi)部是多孔結(jié)構(gòu)，會形成連續(xù)的毛細(xì)管路，在太陽熱作用下，毛細(xì)管內(nèi)的水會不斷蒸發(fā)，就像植物的蒸騰作用一樣，在這個(gè)過程中需要吸收大量熱，從而起到降溫作用，有效緩解地表溫度過高的問題。實(shí)踐證明，透水性路面較一般硬性非透性路面溫度低約5℃。

4 結(jié)束語

總之，作為城市開放空間的組成部分，透水性路面成為城市道路建設(shè)的發(fā)展趨勢。目前，在城市道路、高速公路以及強(qiáng)度要求不太高的區(qū)域開始使用，盡管存在這樣那樣的問題，但整體發(fā)展逐漸加快，新材料、新施工方法不斷創(chuàng)新。

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