透水铺装应用于海绵城市建设中的若干问题探究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 透水铺装应用于海绵城市建设中的 若干问题探究 摘要：在城镇化进程日益加快、 城镇内涝频发的境况下，国家大力倡导 低影响开发理念，构建与自然相适应的 排水系统，透水铺装在海绵城市中的透 水能力备受关注。本文针对透水铺装在 海绵城市建设中常见问题进行探究分析。 中国论文网 /7/view-13049463.htm Absrtact： Under the circumstances of accelerating urbanization and frequent waterlogging in cities and towns， the country vigorously advocates the concept of low-impact development， and builds a drainage system that adapts to -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 nature. The water-permeable ability of permeable pavement in sponge cities has attracted much attention.This paper explores and analyzes the common problems of permeable pavement in sponge city construction. P 键词：透水铺装；结构层； 耐久性；稳定性；景观效果 Key words： permeable pavement；structural layer；durability；stability；landscape effect 中图分类号：TU992 文献标识 码：A 文章编号：1006-4311（2018） 16-0119-03 0 引言 2011 年，中国城镇化率首次超过 50%，标志着我国从一个农业大国迈入 一个城市化工业大国。城镇化的快速发 展使得城市群落的快速壮大，人口迅速 向城镇聚拢，原有城市区域迅速扩大， 导致当今城市面临的城市内涝、空气污 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 染、地下水位下降、原有生物栖息地丧 失等一系列突出矛盾，在这种形势下低 影响开发（LID ）理念开始被人们重视。 近几年，在国家政策引导下，海 绵城市建设在全国范围内逐步推广，城 市的低影响开发建设凸显显著成效。渗 透型铺装在海绵体城市建设中的功效日 益显著，以下根据透水铺装在施工过程 中出现的问题进行探讨。 1 渗透型铺装优点 渗透型铺装也称透水铺装，工程 建设中常用的主要类型主要包括：透水 水泥混凝土路面、透水沥青混凝土路面 及透水砖路面等，根据结构层功能不同 分为蓄水型和转输型两大类，因其特有 的大空隙、高渗透性等功能，被广泛用 于公园、广场、停车场、人行道以及车 流量和荷载较小的道路。 1.1 有效减小地表径流 透水铺装路面一般由土基、基层、 找平层及面层构成，基层一般采用级配 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 碎石或无砂透水混凝土，找平层一般采 用水泥砂浆或中粗砂，面层根据景观效 果不同一般采用大空隙的透水砖、透水 水泥（或沥青）混凝土混凝土等材料铺 面。利用其空隙结构将降雨产生的地表 径流渗透入土基中，对径流削减比率在 30% 80%，洪峰削减比率在 7%70%。透水铺装的高渗透性能有效 的降低降雨产生的地表径流，以减小暴 雨引起的城市内涝问题。 1.2 有效的防止地表径流对土壤 的污染 因人口、车辆及工业在城市的集 中度较高，使得路面的地表径流中含有 大量的大气悬浮物、车辆和工厂排放物 及油污等污染物，传统硬化路面在径流 形成过程中，这些污染物通过排水管道 被带入公共水域或土壤中，对水体造成 不可估量的破坏。而透水铺装路面结构 特有的空隙结构能够吸附部分颗粒物， 减少城镇效应对土壤及水体的污染，相 关研究表明：透水性路面对径流雨水中 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 金属元素 Cu、Pb 、Zn、FCa 的去除率 分别为 20% 99%， 74%99%， 73%99%， 98% 99%。因此，透水铺装能对地表 径流起到良好过滤作用，进而保护城市 土壤及水体。 1.3 维持城镇良好的居住生态环 境 传统城镇建设以防水为主，阻隔 雨水对路面及其结构层的浸蚀，导致原 有自然生态系统遭到破坏。在低影响开 发理念引导下，建设的透水铺装路面在 满足道路一般承载力要求的前提下，具 有良好的透水透气性，透水铺装的空隙 结构中储存的水分能够保持土壤的湿度， 加强地上、地下水分及热量的交换，调 节城镇区域气候，以缓解城镇的“热岛 效应”，有研究表明透水铺装路面比传 统路面温度低约 35。 2 渗透型铺装应用过程中存在的 问题 2.1 透水性能耐久性差 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 透水铺装的面层为多孔材料。首 先，在保证渗透性的同时，其面层空隙 易被灰尘、砂土、油污及有机物颗粒等 堵塞，随着使用年限的增长，透水性逐 渐下降。透水沥青路面实践发现，透水 排水能力在投入使用 2 年后降低了 60% 以上，4 年后基本丧失透水能力。其次， 透水铺装面层为开级配的多孔结构，与 传统粗集料支撑-细集料填缝-胶凝材料 粘结的连续级配结构相比，承受水平荷 载的能力降低，面层更易损坏，长期使 用后会出现面层磨损，色泽鲜亮度降低 等问题。 2.2 整体结构稳定性差 目前透水铺装主要应用于公园、 广场、停车场、人行道等小荷载场所， 主要原因是由于土基渗透系数远小于透 水基层的渗透系数，在透水铺装在饱水 情况下，土基与基层接触面的土壤易达 到土壤液限，使土壤呈现流态，造成基 层不稳，承载力严重下降，主要反映： 面层脱空，出现凹凸不平，影响美观和 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 使用年限。 2.3 景观效果受限 人行空间作为通行空间的重要功 能空间，要求人行空间与立体空间的充 分融合，传统花岗岩石材铺装能够体现 厚重、沉稳的公共空间格局，营造典雅、 精致的空间氛围，花岗岩的高硬度性、 耐磨性能够经受高人流量的踩踏，比较 适用于能体现厚重历史底蕴的公众场合 和商务区域。而透水铺装面层材料存在 空隙大、反光性低、耐磨性差等问题， 在立体环境氛围的塑造上更多体现出的 休闲、阳光的氛围，适用于生态公园、 湿地公园、中小学校园等。 3 针对应用过程中问题的讨论与分析 3.1 透水性能耐久性讨论 首先，针对透水性能下降问题， 应在使用过程中加强路面维护，根据相 关经验，主要采取的方法有：一是用真 空吸尘器对透水铺装表层孔隙清扫至少 4 次/年，其恢复效果比较理想而且管理 成本与传统铺装相当；二是采用高压冲 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 洗，能较好的恢复渗透能力；三是采用 压力吹扫的方法。其次，目前透水及不 透水铺装均采用 C30 强度等级的面砖， 而透水铺装面层的多孔特性导致其表面 易损坏，可在今后设计和使用过程中适 当提高透水面层强度。 3.2 结构层稳定性讨论 透水结构层发生局部不均匀沉降 主要由于土基饱水失稳造成，在问题分 析过程中应主要从结构层透水系数入手， 不同结构层透水系数如表 1 所示。 从表 1 分析可以看出透水结构层 失稳主要原因：土基渗透系数远小于结 构层的渗透系数。土工布垂直渗透系数 一般为 110-5110-3m/s ，与砂性土 渗透系数接近，因此，建议在设计与施 工过程中，在土基与结构层接触面增设 渗透系数与土基相近的土工布，一方面 可以让土基从浸水状态变为慢渗状态， 以防止土基顶层出现的饱水失稳情况发 生；另一面方保证土基受力的整体均衡 性，从而达到保持土基稳定的目的。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 3.3 景观效果讨论 在需要营造庄严、肃穆或典雅、 精致的场所，须大量使用花岗岩石材铺 面，透水铺装面积不得不减少。试验表 明，透水铺装面积在整体硬化面中所占 比例不宜小于 1/2，当透水铺装比例小 于 1/3 时，硬化铺装地面对降雨径流的 控制能力会明显下降。在设计及施工中 可通过以下几种方式结合使用，将传统 竖向渗水方式改为水平转蓄渗水： 方法一：首先，可增设缝隙式排 水沟，沟侧壁增加渗水孔；其次，在整 体铺装中以点式或线式的方式嵌入透水 铺，以达到不影响景观效果而减小透水 铺装的目的；第三，花岗岩石材基层采 用透水混凝土，保证缝隙式排水沟及透 水铺装中存储的水能够及时在水平方向 排开，以达到控制降雨径流的效果。 方法二：在不影响景观效果的情 况下，每隔一定距离采用缝隙式盲沟实 现雨水的入渗，在盲沟末端收集雨水。 4 结束语 -精选财经经济类资料- -最