市政道路中海綿城市建設(shè)中透水路面的應(yīng)用

摘要：隨著我國(guó)市政行業(yè)的不斷發(fā)展，在道路工程中，為了緩解城市雨水問(wèn)題，就要對(duì)透水瀝青路面、混凝土路面進(jìn)行深入研究。透水面層基層功能與傳統(tǒng)路面存在一定的不同，透水瀝青路面與透水混凝土路面各具優(yōu)劣勢(shì)。本文結(jié)合實(shí)踐，先對(duì)海綿城市及其透水路面的重要性進(jìn)行分析，然后對(duì)透水路面材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行探究，并對(duì)造成城市內(nèi)澇原因與策略進(jìn)行闡述，最后對(duì)海綿城市在道路工程建設(shè)中透水路面的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：市政工程 ?道路工程??海綿城市建設(shè)??透水路面

Application of Permeable Pavement in Sponge City Construction in Municipal Roads

YANG?Jialiang

（Changsha Wangcheng District Urban Construction Investment Group Co.， Ltd.，?Changsha， Hunan Province，?410203?China）

Abstract： With the continuous development of China's municipal industry， in the road engineering， in order to alleviate the problem of urban rain water， it is necessary to study the permeable asphalt pavement and concrete pavement deeply.?The basic function of the permeable surface layer is different from the traditional road surface， and the permeable asphalt pavement and the permeable concrete pavement have different advantages and disadvantages.?Combined with practice， this article first analyzes the importance of sponge city and its permeable road surface， then explores the materials and structure of permeable pavement， expounds the causes and strategies of urban waterlogging， and finally explores the application of permeable pavement in sponge city in road engineering construction for reference.

Key Words： Municipal engineering; Road engineering; Sponge city construction;?Permeable pavement

我國(guó)多數(shù)城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，對(duì)洪峰流量、排水等具有巨大壓力。部分城市受到財(cái)政等因素影響，雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理;部分地區(qū)仍使用早年城市建設(shè)的排水系統(tǒng)，未對(duì)其進(jìn)行翻修;有些區(qū)域受到地理因素影響，如地勢(shì)低洼、盆地等，排水較困難，這就導(dǎo)致我國(guó)市政道路容易出現(xiàn)積水，而不透水城市道路與鋪裝是造成排水壓力的關(guān)鍵因素。生態(tài)城市需具備透水功能，透水路面也稱排水路面，是建設(shè)生態(tài)城市的主要構(gòu)成部分。

1海綿城市與透水路面的重要性

伴隨科技水平的持續(xù)提高，誕生了一種新的城市形態(tài)——海綿城市，這種城市讓人們對(duì)居住環(huán)境的高要求得到了滿足，且能夠有效治理二氧化碳排放、工廠廢水等問(wèn)題。唯有對(duì)城市人性道路、休閑場(chǎng)所、綠色等區(qū)域加以合理謀劃，才可以讓城市如同海綿一般，在降水時(shí)節(jié)儲(chǔ)存大量降水，避免發(fā)生城市內(nèi)澇等災(zāi)害。而在降水少的季節(jié)可以智能化調(diào)整城市水資源供應(yīng)，緩解旱情。海綿城市打造的終極目標(biāo)是對(duì)洪水進(jìn)行科學(xué)控制，減小資源的使用數(shù)量，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的目標(biāo)，為城市發(fā)展奠定夯實(shí)的水資源基礎(chǔ)，統(tǒng)一規(guī)劃、使用各種資源，進(jìn)而推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境的共同發(fā)展。

在市政道路中，海綿城市建設(shè)中透水路面道路具有重要的環(huán)境效益。透水路面能夠有效緩解城市排水管網(wǎng)的泄洪壓力，也能夠?qū)Φ叵滤Y源進(jìn)行有效補(bǔ)充，降低雨水回用的成本，還能夠減少雨水中的污染物。透水路面的建設(shè)，還能夠降低城市熱島效應(yīng)，美化城市環(huán)境，減少行車(chē)噪音，為人們提供舒適的生活環(huán)境。透水路面道路工程也有利于提升行車(chē)安全。排水路面與傳統(tǒng)混合料路面的排水效果存在較大差異，出現(xiàn)降雨時(shí)，傳統(tǒng)路面上前方車(chē)輛高速旋轉(zhuǎn)造成的水花會(huì)對(duì)后車(chē)司機(jī)視線造成嚴(yán)重影響;而排水瀝青路面排水速度較快，能夠有效緩解水花等問(wèn)題。

2透水路面材料和結(jié)構(gòu)

第一，透水瀝青路面瀝青混合料經(jīng)壓實(shí)以后空隙率可達(dá)20%，比常規(guī)瀝青混合料空隙率要大，在路面內(nèi)部形成排水通道，在降雨較多的區(qū)域，能夠有效緩解排水壓力。第二，透水路面瀝青混合料厚度要能夠承受基層底接應(yīng)力。透水瀝青混凝土施工時(shí)，采用黏度較高的瀝青，同時(shí)將粗、細(xì)集料以及外加劑等按一定比例進(jìn)行加工，具有連續(xù)孔隙，其中粗集料較多。透水混凝土路面孔隙率能夠達(dá)到20%，雨水也能夠透過(guò)地表空隙進(jìn)行蒸發(fā)。第三，透水瀝青路面與混凝土路面的主要特點(diǎn)是儲(chǔ)水與排水功能。水泥混凝土透水路面能夠承載、透水、儲(chǔ)水。而基礎(chǔ)功能除了承載外，主要是透水，還可緩解含水土基凍脹對(duì)路面穩(wěn)定性造成的影響。透水瀝青路面與混凝土路面的主要材料是水泥粗集料，級(jí)配類型為開(kāi)級(jí)配，如果路面內(nèi)部出現(xiàn)自由水滯留，可利用瀝青碎石或級(jí)配碎石當(dāng)作排水基層。

3導(dǎo)致城市內(nèi)澇原因與方法

3.1原因分析

第一，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏合理性。結(jié)合城市規(guī)劃設(shè)計(jì)可知，最關(guān)鍵的是協(xié)調(diào)好城市內(nèi)外部，保障城市地上建設(shè)與地下建設(shè)的互相配合。立足于地下建設(shè)維度進(jìn)行剖析，缺少總體面貌的關(guān)注度，對(duì)市容市貌產(chǎn)生了一些負(fù)面影響?；谶@種狀況，致使地下建設(shè)無(wú)法與地面以上的構(gòu)筑物保持一致。然而需要指出的是，導(dǎo)致城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的根本原因，并不是地下建設(shè)的滯后，而是城市整體謀劃的不科學(xué)。第二，排水體系不健全。城市排水管道大多鋪在地面以下，盡管肉眼無(wú)法觀察到，然而實(shí)質(zhì)上近似于地面上的交通網(wǎng)絡(luò)。伴隨城市人口數(shù)量的持續(xù)增多，房屋數(shù)量也相應(yīng)增多，導(dǎo)致設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法滿足實(shí)際需求，從而致使建設(shè)缺少相應(yīng)的前瞻性。地下排水體系構(gòu)建和市政項(xiàng)目施工存在密切關(guān)聯(lián)，也會(huì)互相影響，建設(shè)缺少應(yīng)有的前瞻性，必定要求投入較多的人員、資金、資源等。市政道路在改建期間，通常忽視排水體系的改造，沒(méi)有更新、優(yōu)化排水系統(tǒng)，乃至在改建期間致使之前的排水系統(tǒng)受損。另外，城市排水體系沒(méi)有進(jìn)行完善維護(hù)，此也是城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的一個(gè)關(guān)鍵要素。第三，降水滲透力較弱。健全的排水體系可以科學(xué)應(yīng)對(duì)地面降水的排放，比如公共綠地、河道網(wǎng)絡(luò)等。綠地具有優(yōu)良的降水儲(chǔ)存性能，利用土地可實(shí)現(xiàn)降水循環(huán)運(yùn)用的目標(biāo)。

3.2處理方法

第一，提升對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)的重視程度。在城市建設(shè)過(guò)程中，排水系統(tǒng)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)城市內(nèi)澇產(chǎn)生重要影響，包含雨水排水系統(tǒng)和污水排水系統(tǒng)。通過(guò)結(jié)合當(dāng)前城市發(fā)展實(shí)際，無(wú)論是地上設(shè)施還是地下設(shè)施建設(shè)都非常關(guān)鍵，投入的成本也要一樣，在關(guān)注城市地面建設(shè)外，還要加大對(duì)地下排水設(shè)施的投入，從整體出發(fā)，有效避免城市內(nèi)澇現(xiàn)象，更好地保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。第二，提升地表滯水和蓄水能力。通過(guò)分析可知，造成城市內(nèi)澇問(wèn)題的原因不僅體現(xiàn)在排水管道上，還與地面硬化、綠化面積不斷降低有著直接關(guān)系，結(jié)合我國(guó)一些發(fā)達(dá)地區(qū)來(lái)看，地面應(yīng)具備較強(qiáng)的滲水功能，特別是停車(chē)與居住區(qū)域，需確保地面具備較好的滲水性。此外，從道路設(shè)計(jì)方面分析，采用的是中間高、兩邊低的方式，從而有利于道路工程的排水。但需注意的是，不僅要重視排水，還要做好蓄水工作。例如，可通過(guò)擴(kuò)大綠地面積、鋪設(shè)透水地面等方式，提升排水與蓄水功能。第三，建立完善的內(nèi)澇預(yù)防體系。尤其在夏季，降水量較大，相關(guān)部門(mén)應(yīng)制定完善的城市內(nèi)澇應(yīng)急體系，要求氣象部門(mén)提前做好暴雨預(yù)警，在第一時(shí)間上報(bào)給相關(guān)部門(mén)，提前做好準(zhǔn)備工作。例如，可準(zhǔn)備石袋、排水泵等，便于暴雨天氣出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì)，避免城市內(nèi)澇的產(chǎn)生。

4市政道路中海綿城市建設(shè)中透水路面的應(yīng)用

4.1透水瀝青路面與透水混凝土路面

市政道路進(jìn)行施工時(shí)，透水瀝青路面按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行，由于我國(guó)道路工程交通量大，夏季降雨易出現(xiàn)暴雨，透水瀝青路面選擇半剛性路面特點(diǎn)是利用高黏度改性瀝青。對(duì)透水混凝土進(jìn)行攤鋪施工過(guò)程中，可采取平板夯進(jìn)行壓實(shí)的方式，攤鋪平整后，還要利用框架式整平機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理，再采用抹光機(jī)將其磨平。

4.2透水鋪裝設(shè)計(jì)

透水鋪裝系統(tǒng)是路面系統(tǒng)的延伸，不僅能夠使路面滲透性得到完善，還能夠有效提升道路徑流污染物的去除力。據(jù)研究可知，污染物通常難以穿透路面達(dá)到預(yù)期效果。路面污染物較多，且重金屬含量高，污染物在滲透時(shí)遷移不夠，因此，需通過(guò)分層去污法對(duì)不同結(jié)構(gòu)層的污染物去除。徑流污染物利用原子吸收分光光度技術(shù)、集中活化技術(shù)等，能夠?qū)崿F(xiàn)逐層透過(guò)鋪裝系統(tǒng)，結(jié)合污染物濃度變化對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析。利用機(jī)理與表面性質(zhì)，也可對(duì)透水鋪裝系統(tǒng)進(jìn)行有效分析，以更好地保障其合理性。在污染物滲透下，可對(duì)徑流中污染化轉(zhuǎn)化過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)解釋。同時(shí)，對(duì)不同區(qū)域與土壤條件、不同流速的透水道路系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，也能夠提升地下水安全。

4.3路基排水設(shè)計(jì)

在規(guī)劃路基排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注系統(tǒng)的透水性能?；谡鎸?shí)的施工訴求，選取恰當(dāng)?shù)氖┕すに?。軟土地基運(yùn)用堆載預(yù)壓工藝以讓地質(zhì)建設(shè)品質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。若土壤含水量較低，作業(yè)過(guò)程中需要有一定濕度的地基，可運(yùn)用挖掘排水溝的方法，在確保降水排水體系充分運(yùn)用的前提下，提升地基雨水蓄積效能?。

4.4路面排水設(shè)計(jì)

路面寬度通常和道路排水架構(gòu)存在密切的關(guān)聯(lián)，若市政道路很寬，可在兩邊分別建造降水坑，以縮短降水在道路表面積存的時(shí)長(zhǎng)，伴隨時(shí)間的發(fā)展，能夠讓道路上的所有水都流到坑內(nèi)。另外，集水井可勻稱分散在道路兩邊，以提升排水效率，減小降水對(duì)路面的損害。若道路不是很寬，應(yīng)當(dāng)在恰當(dāng)時(shí)機(jī)裝設(shè)橫向管道，另外可嘗試單坡道排水的方式。海綿人行道對(duì)透水性的要求很高，然而因?yàn)槿诵械谰哂锌p隙會(huì)影響到排水效能，致使降水滲到道路下面。另外，可以把降水導(dǎo)引進(jìn)道路兩端和設(shè)計(jì)在下游地帶的排水溝中，防止降水損害道路。

4.5綠化帶設(shè)計(jì)

首先，發(fā)揮過(guò)濾降水的功能。夏天降水較多，很多雨水積存在地面，在將其進(jìn)行充分過(guò)濾后集中到一起，便于收集。過(guò)濾的方法主要有鋪裝透水管、地表鋪裝礫石等，進(jìn)而在降水時(shí)節(jié)對(duì)雨水進(jìn)行有效過(guò)濾，為土地儲(chǔ)備充足的質(zhì)量達(dá)標(biāo)的水。其次，提升降水收集成效。因?yàn)樗\(yùn)用的材料有良好的透水性能，降水進(jìn)入土地后，能夠依托地表徑流達(dá)成有效收集的目的。綠化帶通常設(shè)置在道路下面18cm的地方，以利于在施工建造期間，更科學(xué)地管控水的流動(dòng)路線，讓降水流入綠化帶等設(shè)施。設(shè)計(jì)謀劃綠化帶時(shí)，可以設(shè)計(jì)溢流體系，將排水管和降水有效相連，讓降水流進(jìn)處于低地勢(shì)的綠化帶，而且可以在降水量大的時(shí)候臨時(shí)積存，之后依托溢流體系在管道網(wǎng)絡(luò)中收集。

4.6人行道路設(shè)計(jì)

市政道路在建造時(shí)，一定要使用恰當(dāng)?shù)慕ú模源_保良好的滲透性。色彩艷麗、多樣的透水涂料可以防止路表出現(xiàn)大量積水，也可以防止降水的下滲，在確保土地獲得充分降水的前提下，有效補(bǔ)給地下水，以維持地下水的合理水位。透水涂層是典型的多孔架構(gòu)，可以將熱能充分吸收且恰當(dāng)存儲(chǔ)，達(dá)成對(duì)路表溫度的恰當(dāng)調(diào)節(jié)，從而對(duì)城市整體的溫度、濕度進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié)，緩解熱島程度。另外，因?yàn)榭紫稊?shù)量較多，透水涂料還可以發(fā)揮降噪功能，減小噪音的不良影響。透水路面的類型不一樣，其排水成效也存在差異。路表孔隙愈多，徑流阻擋成效便會(huì)愈突出。經(jīng)過(guò)運(yùn)用蓄水池、打造人工濕地等方法，將降水集中起來(lái)，且科學(xué)管控降水流動(dòng)路線。有關(guān)人員認(rèn)真、全面勘察現(xiàn)場(chǎng)，另外精準(zhǔn)計(jì)算路表傾斜度數(shù)，進(jìn)而盡可能提高排水速度。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政道路工程作為城市發(fā)展的關(guān)鍵，道路中海綿城市建設(shè)也是重要內(nèi)容。相關(guān)人員在道路建設(shè)過(guò)程中，要科學(xué)進(jìn)行規(guī)劃。設(shè)計(jì)前先要深入到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地進(jìn)行考察，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究與分析，保障設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí)在建設(shè)過(guò)程中，將海綿城市理念與道路工程相結(jié)合，科學(xué)應(yīng)用透水路面，實(shí)現(xiàn)城市水資源的合理使用，為人們創(chuàng)設(shè)良好的生活環(huán)境，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升。

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作者簡(jiǎn)介：楊佳梁（1989—），男，工程師，主要從事市政工程設(shè)計(jì)及施工管理工作。