浅谈城市透水性路面及其应用

何亚明 万海燕

摘 要：透水性路面是指使雨水下渗的透水沥青路面或用透水材料铺筑的路面。相比传统的硬化路面，透水性路面具有很多优点，已经成为道路建设发展的新方向。文章对城市透水性路面进行了细致阐述，并对在城市中的应用进行了探讨。

关键词：透水性路面；下渗；应用

传统城市道路多用沥青混合料或水泥混凝土铺筑而成，不具备透水性，排水靠路拱横坡度实现，在到了雨季排水量过大或堵塞都有可能导致路面积水。随着道路施工技术的不断进步，透水性路面成为受关注的焦点，其良好的透水特点大大缓解了路面积水的问题。近年来，我国逐渐开始应用透水性路面，其主要由透水性沥青、透水水泥混凝土或多孔透水材料辅筑而成，不仅排水性能优异，同时在行车安全性、降低行车噪音、缓解城市热岛效应等方面也有不错的表现。透水性路面于上世纪70年代开始出现，相比其它高度发达的国家，中国透水性路面建设较晚，但通过不遗余力地研究和探索，也取得了很好的成绩，如奥林匹克公园、世博园等都采用了透水性面层结构。眼下仍然有许多技术难题需要攻关，透水性路面应用前景初见端倪。

1 透水性路面概述

1.1 透水性路面结构原理

大量雨水通过路面渗入到结构层，然后通过侧向流动进入边缘设置的排水设施，雨水再由这些设施汇集到特定场所，然后充分结合地形优势，对水资源进行高效利用。透水性路面由多孔性材料组成，其透水过程也是一次过滤过程，起到过滤净化之作用，有利于减少排污成本；含水降温，起到调温、调湿、减尘的作用。

1.2 透水性路面的功能及特点

（1）排水性。排水性路面具有一定空隙率，能够使雨水自由通过，然后由排水设施排出去；路面积水变少，可减少行车溅起的水雾，提高安全性。（2）抗滑性。路面空隙率较大，纹理较粗糙，这样可以增加摩擦力，提高机车的抗滑性能。（3）降噪性。多孔结构具有一定吸音作用，当机车轮胎与地面形成接触时，声音就会通过孔隙传播，声能转化为热能，噪声降低；路面宏观结构具有漫反射效应，也可以显著降低车噪。（4）降温性。事实证明，透水性路面比普遍硬化路面降温性高6～8℃，这是因为地表风可以通过排水性路面孔隙，将中面层热量带走。（5）水循环性。排水特性决定了它具有良好的水循环利用效果，将雨水收集起来进行循环再利用。总体上说，透水性路面的主要技术指标满足一般性路面的要求，如高速公路、城市道路以及步行街、公园广场等都可以应用。

2 透水性路面铺装国际国内现状

透水性铺装主要有透水性砖和透水性混凝土铺装，是以多孔结构为骨架，符合多种路面强度及耐久性要求的地面铺装。透水性混凝土的特点是采用单粒及粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成骨架与空隙结构的多孔混凝土材料，内部含有较多的孔隙，且多为直径超过1mm的大孔，因此具有良好的透水性。

透水性路面最早出现在上世纪，起初的设想是用于改善路面防滑性，但随着研究的加深，透水性路面成为道路建设的发展趋势。当前，欧美国家透水性路面研究方面具有十分先进的水平，美国将其运用于停车场、道路系统等方面。欧洲国家则更重视透水性路面在行车安全性及舒适性方面的成果，对透水性沥青混凝土面层的最小空隙率设定要求非常严格。法国已实现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这些国家早，但其发展却是最快的，目前许多企业或研究单位申请了多项专利。我国于1993年开始研究透水性混凝土及面砖，1995年先后在济青高速公路、京沪高速公路进行试点，2005年颁布的《公路沥青路面施工技术规范》首次将其列入其中。我国在借鉴国外技术的基础上展开深入研究，同济大学、长安大学等在透水性基层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铺装的应用。据统计，我国城市道路不透水面积高达71.3%，北京、上海的面积更超过80%，这些不透水性路面具有很多不利特征：（1）路面不能与空气进行很好的热量、水分的交换，导致地表温度、湿度难以调节，易加剧“热岛效应”。（2）对雨水形成阻断，使雨水不能渗入地下，造成水资源的浪费，严重时甚至影响植物生长。（3）随着道路使用年限的增长，出现坑洼在所难免，雨后会形成表面积水，影响机车安全性和舒适性，因积水造成车毁人亡的悲剧不胜枚举。（4）短时间集中降雨时，大量雨水通过排水设施，会加重排水负担。

3 透水性路面在城市中的作用

3.1 缓解水资源压力

透水性铺装是生态城市建设必不可少的一个环节。它既具备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，所以透水性路面对生态环境的破坏较低，对地下水保持有利。日本提出的“雨水渗透计划”，就是利用透水性路面，使城市雨水流出率大幅度降低。但不容忽视地是，随着路面使用年限的增长，路面表面会有大量矿物质及有机物的存在，进而影响透水性，这也是今后需要解决的一个问题。

3.2 缓解城市防涝压力

市区中的硬化路面面积较大，目前主要以非渗透路面为主。在雨季到来以后，暴雨随时可能袭击城市，集中降雨可能导致市区排水系统瘫痪，致使雨水长时间滞留在路面影响交通和安全。在城市建设进程中，城市基础设施建设一直落后于城市发展，排水与防洪问题很难得到解决。透水性路面具有良好的透水性，能够有效缓解集中降雨带来的排水系统压力。当前，透水性路面代替不透水性路面成为城市减小地表径流和城市防涝的重要措施。

3.3 降低城市噪声

机车噪声是城市噪声污染的一个重要污染源，普通硬化路面只能起到反射声波作用，不能起到降噪作用。透水性路面的多孔结构具有吸声作用，对城市声环境起到了明显的改善作用。据资料显示，应用透水性路面的降噪效果可达到3～5dB。1996年以来我国不断开设透水性路面的试点，实践证明，它的确具有良好的降噪作用。

3.4 缓解热岛效应

产生热岛效应的原因是地表被建筑、混凝土等覆盖，绿地和水面减少，大气得不到冷却。透水性铺装却能很好地改善城市的热岛效应。透水性路面能够很好地解决这一问题，因为它的内部是多孔结构，会形成连续的毛细管路，在太阳热作用下，毛细管内的水会不断蒸发，就像植物的蒸腾作用一样，在这个过程中需要吸收大量热，从而起到降温作用，有效缓解地表温度过高的问题。实践证明，透水性路面较一般硬性非透性路面温度低约5℃。

4 结束语

总之，作为城市开放空间的组成部分，透水性路面成为城市道路建设的发展趋势。目前，在城市道路、高速公路以及强度要求不太高的区域开始使用，尽管存在这样那样的问题，但整体发展逐渐加快，新材料、新施工方法不断创新。

参考文献

[1]施雪.透水性路面铺装在构建生态城市中的作用[J].新型建筑材料，2007（10）：66.

[2]路洋洋.刍议城市透水性路面的应用及途径[J].中国新技术新产品，2013（04）：49.

[3]葛玮玮.透水混凝土路面对城市的意义[J].科技信息，2011（12）：314.