简述道路透水路面及其铺面材料

简述道路透水路面及其铺面材料

摘要：在当前城市建设中，路面主要以硬化路面为主，硬化路面虽然促进了交通业的发展，但是由于透水性差造成地表水流失，给生态环境带来了极大的危害，加强对透水路面的研究，对改善城市生态环境，促进城市的可持续发展具有非常重要的意义。

关键词：透水路面；优点；透水性铺面材料；类型

随着城市建设的进行，城市地表不断被建筑物和石化路面所替代。交通建设促进了经济的发展，路面的硬化给人们的出行带来了极大的方便，但是，同时也带来了很大危害。硬化后的路面透水性差，造成地下水不能及时得到补充，导致生态平衡受到破坏。透水路面及透水材料的应用在改善城市的生态环境方面发挥了重要作用，应该大力推广。

1、透水路面的优点

透水路面与硬化路面相比具有生态方面的优点，主要有四点。第一，透水性路面具有吸声降噪的作用，主要一是通过降低轮胎与路面的接触面积减少附着噪声，二是透水路面具有孔隙具有吸声的作用，三是透水性路面之间的孔隙是相通的，这样就减少了轮胎挤压空气所产生的爆破声音。第二，可以有效地吸收雨水和城市防洪，透水行路面可以明显减少城市排水系统的压力，雨水渗透到地下可以补充地下水位。第三，透湿性路面的孔隙可以将路面上的空气与地下的土壤进行相互交换，提高地表的透气性，同时保持土壤的湿度，改善城市生态环境。第四，改善城市的热岛效应，主要是通过将热量储存在下垫面内部，将可感热输送给空气和通过垫下面的水分蒸发将潜热输送给空气，这样可以有效地调节城市的温度和湿度。

2、透水性铺面材料的类型和性能

2.1混凝土类

2.1.1透水性水泥混凝土

透水性水泥混凝土是以水泥为胶凝材料，采用一个或几个不同的特殊级配，少用或者不用细骨料配制的具有透水空隙的混凝土。为满足透水效果，要求混凝土中含有15%～25%的连通空隙率，透水系数1～15mm/s。但透水性水泥混凝土由于含有较多的孔隙，故对其强度和抗冻性要求较高。透水性混凝土的铺设需要有与之配套的透水性基层。与传统的封闭路基结构相比，透水性路基是开放式的，与之配套的垫层多采用级配碎石，土基应整平夯实(如图1)。透水性混凝土由于制作过程简单、成本较低因此在铺装工程中采用较多。有景观要求时，可以在配制过程中加入彩色颜料或彩色石料，拌制成彩色混凝土以满足景观的要求。

图1透水性水泥混凝土路面结构

透水性水泥混凝土由于以水泥作为胶结材料，粘结强度有限，因此在实际应用中会加一些添加剂来增强混凝土的性能。常用的添加剂有硅灰、粉煤灰、聚丙烯纤维、减水剂、聚合物等，以增加透水混凝土的强度，减水剂能够增加混凝土的和易性能。在成型方法上，一般采用振压成型法以获得较优的抗压强度和透水性能。

透水性水泥混凝土还可以作成砖体。这种砖体具有施工简易、施工方便、能够机械化生产等优点，因此在道路工程中大量使用。砖体在加入一些颜料之后，可以形成彩色砖体以满足景观需求。

2.1.2透水性高分子混凝土

透水性高分子混凝土是采用单一粒径的粗骨料，以沥青或高分子材料作为胶凝材料配制的混凝土。以沥青作为胶结料，强度上比水泥混凝土要高。当应用于机动车道时，透水性沥青混凝土的设计孔隙率一般在18%～23%。应用于非机动车道时，由于宽度有限，压实困难，设计孔隙率可适当降低。沥青的耐候性差，在阳光的照射下容易老化，所以其性能受到温度的影响较大。因此在保证孔隙率的前提下，防止沥青老化、增加沥青的稳定性便成为保证质量的关键。在配制沥青混合料时，沥青要选用高粘度改性沥青。沥青要有较小的针入度、较高的软化点和粘性以及有较好的抗裂性，以避免沥青面层低温开裂。当有景观要求时，也可以在配制时加入颜料，形成彩色沥青路面，营造多彩的铺地景观。常用透水性沥青混凝土的路面结构面层使用透水性沥青混凝土，垫层采用级配碎石，垫层与基层之间设置透水性土工织物，基层则要求素土夯实(如图2)。

图2透水性沥青混凝土路面结构

混凝土类透水铺面材料是以连通孔隙作为透水路径。随着使用时间的增长，这些连通孔隙中不可避免地会被泥土、砂砾等阻塞，尤其在中国北方经常遭遇到沙尘天气的地区会更加严重。使用中一般利用高压清洗车对透水性铺装材料进行清洗，以恢复透水路面的性能。

2.2陶瓷透水砖

陶瓷透水砖是以陶瓷废料、废玻璃、黄金尾矿、生活垃圾、建筑垃圾等无机非金属材料为主，经过粉碎、成型之后经高温烧制的陶瓷透水砖。陶瓷透水砖利用工业废料等生产，可以减少工业废料对环境的污染，加强对建筑垃圾的循环利用，减轻环境负荷，符合建设绿色城市的宗旨。陶瓷透水砖具有高透水性、较大的抗压强度和抗折强度、孔隙率高、吸引效果好、表面摩擦系数大、装饰性能好等优点，在使用过程中给人们创造了安静舒适的生活和交通环境。

由于透水砖本身存在孔隙，因此在使用过程中同样存在孔隙阻塞的问题。因此，在使用过程中也要注意对透水砖的维护。透水砖主要适用于轻型交通，如步行街、非机动车道、小区道路、休闲广场、停车场等。常用的透水砖结构由透水砖、中砂层、级配碎石、粗砂组成(图3)。近年来，透水砖在中国城市的道路中得到了普遍应用，如北京奥林匹克森林公园内的景观大道、丰台体育馆和世博中心周边场地等。

图3透水砖路面结构

2.3其他透水性材料

2.3.1砂土类透水性铺装材料

砂土类铺装材料按照粒径大小又可分为砂砾和土。砂砾是指砂和砾石的混合物，常见的卵石也是砂砾的一种。石灰岩土路面是以石灰岩粉铺设而成，具有弹性强、透水性好等优点，适用于公园园路、庭院的铺设。对于纵向坡度较大的地区，由于雨水的冲刷会造成石灰岩土的流失，因此不适合采用砂土类路面。采用此路面时，在面层铺洒稳定剂可以抑制扬尘。砂是铺设游乐场的理想材料，具有少泥泞、不容易造成外伤等优点。粗砂路面也可加面层稳定剂作为路面铺设，常作为内庭院、公园园路的铺设材料。风积沙作为常见的材料，应用在风景区的道路铺设中可以使道路与周围环境相得益彰。园林中应用砾石作为铺地的也十分常见，最常见的要数日本庭院中用来表现枯山水意境的铺地造景。卵石作为中国园林中一直沿用至今的常用铺装材料，在满足排水功能的同时可以节约成本。用不同颜色的卵石可以组合成各种生动的图案，使园路别有情趣。

2.3.3嵌草砖与植草板

嵌草砖有2种类型:一种为在块料之间留有空隙，在其间种草;另一种是制成可以种草的各种纹样的混凝土路面砖。植草板是由高密度聚乙烯或PP塑料制成的连串塑料的连锁结构。嵌草砖和植草板由于承重有限，适用于停车场、人行道、林下休憩空间、树池的地面铺装等交通与承载量不大的环境中。

3、结语

随着人们对城市生态环境认识的逐步提高，保护和改善生态环境得到了每一个国家的重视。透水性材料能够很好地保护生态环境，有利于雨水渗入地下。但是，目前透水性铺装材料还存在一些问题，其种类和路用性能指标等均存在不同程度的差距，透水性铺装材料的产品质量也还存在着很大的提升空间。努力提升透水性铺装材料的性能，大力推广透水性铺装材料在城市中的应用，是城市建设不可缺少的一项措施。