基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究★

何定举 王世槐* 高亚雄 王文奇 王宠惠

(1.四川省林业调查规划院，四川 成都 610081； 2.陕西榆林神佳米高速公路有限公司，陕西 榆林 719000；3.西华大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610039； 4.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610039；5.长安大学公路学院,陕西 西安 710064)

基于海绵城市理念的透水性城市道路路面应用研究★

何定举1王世槐1*高亚雄2王文奇3,4王宠惠5

(1.四川省林业调查规划院，四川 成都 610081； 2.陕西榆林神佳米高速公路有限公司，陕西 榆林 719000；
3.西华大学建筑与土木工程学院，四川 成都 610039； 4.西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610039；
5.长安大学公路学院,陕西 西安 710064)

为了解决城市道路排水和储水问题，研究了建设海绵城市的意义及透水性沥青路面的应用意义，并对透水性路面结构方案进行了分析，探索了该路面结构的应用前景等，指出透水性沥青路面环境和社会效益突出，推广应用前景良好。

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0 引言

海绵城市是指能够在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的弹性，像海绵一样，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要用水时将蓄存的水释放的城市[1]。目前逢大雨我国部分城市必涝，这跟城市地面和路面的过度硬化和管网建设不足有着密切的关系[2]。透水性路面有助于解决排水问题，有助于建设可持续灌溉的城市绿色空间[3]。

透水性路面是一种解决洪峰流量过大导致城市排水系统瘫痪，平时城市水资源匮乏等问题的有效措施[4]。本文提出海绵城市的建设意义，研究透水性沥青路面的应用意义、结构方案等，在国家大力提倡建设海绵城市的背景下，推广应用透水性沥青路面前景良好。

1 建设海绵城市意义

1.1 现代城市的排水和储水困境

1)排水困境。我国是大陆性季风气候，每到夏季城市就频频遭受大暴雨的袭击，暴雨过后，各城市均发生严重的积水现象。例如：成都市区积水，如图1所示。造成积水的主要原因是我国城市排水管网容量不足、路面不透水，雨后短时间内会产生大量的地表径流。

2)储水困境。在许多城市建设过程中，大量采用的沥青混凝土造成了地表的封闭，对城市生态和气候环境产生显著的不利影响。

现代化的城市地表难觅土壤，水分下渗困难，雨水直接排到河道，地表植物生长困难，有的树木甚至因根系缺水死亡。

大量城市尤其是北方城市的生活和工业用水仍以地下水为主，地下水补给路径受阻，城市地下水抽取后没有机会恢复，进而引发地面沉降，天津等地还出现过海水倒灌的问题。

1.2 海绵城市的特点及意义

海绵城市模式改变了“以排为主”的传统的城市雨水管理理念，通过生态化的渗、滞、蓄、净、用、排等多种技术，有益于城市水生态环境和综合生态环境。

透水路面使得雨水可以渗透入地下，提高地下水位，有利于城市绿化。与密闭性地面相比，透水地面能通透“地气”，使城市居民居住更加舒适。

2 透水性路面的特点和效益

城市道路是径流雨水产生的一个主要场所，同时汇集屋面雨水，因此，控制城市道路路面径流雨水非常重要[5]。从20世纪70年代开始，一些发达国家把透水路面应用于车行道、停车场等。

1)减少地表径流洪峰流量，减轻排水压力。由于透水性沥青路面可减少地面70%～80%的径流量[6]，所以设置简单的路侧排水沟即可满足排水要求，如图2所示。

集中降雨时透水路面能减轻城市排水管线的泄洪压力，减少地下的排水设施的建设投入。

2)提高行车安全性、舒适性。透水路面下雨时能较快消除道路的积水现象，防止发生水漂现象，减少交通事故发生率，大大提高行车安全性。

消除路面水膜后，把光线的镜面反射变成漫反射，如图3所示。图下半部分的透水路面的水膜和镜面反射情况明显好于图上半部分的常规路面形式。反光现象减少后行车更加安全和舒适，尤其是在夜间，效果突出。

3)环保效益良好。透水路面具有良好的生态环境效益，主要体现在：可将雨水渗入地下，自然补充地下水资源，有利于植物的生长[6]，维护地下水，能避免因过度开采地下水而引起地基下沉。

经过路面和路基的截留、吸附、物降解等作用[6]，净化径流，使其水质更好。

透水路面的孔隙率较大，具有吸音作用，与常规路面相比可减少行车噪声。

4)缓解城市热岛效应。透水路面可以起到隔热层的作用[4]，因而缓解热岛效应。据文献[4]的报告，透水路面温度维持在35 ℃～40 ℃，而常规密级配沥青路面温度则在60 ℃左右。

5)拥有系列色彩配置，更加美观。透水路面颜色中较丰富，根据环境以及功能需求设计图案，能够体现设计师独特创意，有利于提高城市市容市貌[2]，可以根据周围环境需要进行设计，具有较强的装饰性。

3 透水性路面的结构

透水路面结构层次如图4所示。其中多孔沥青层为面层，过滤层为基层，储水层为垫层。

透水沥青路面面层材料一般采用多孔沥青混合料，由高粘度的改性沥青、粗集料、细集料、填料和添加剂组成。最大特点是粗集料约占集料总质量的85%。

透水基层材料可选用级配碎石，或者选用多孔水泥稳定碎石等材料。

垫层材料可选用开级配集料，除了隔离地基和基层，同时可以传递荷载、扩散应力。

路基材料应该选用砂性土，如果是粘性土应该换填。

除了上述经典路面结构形式，透水路面现在通常的做法是引入土工织物等材料做隔离层，结构类型更加多样。

4 透水性路面的应用前景

2005年杭州市在城市市政建设中开始采用透水路面材料。至2007年铺设面积达30万m2。2008年北京奥运会场馆建设中铺装透水材料达10多万平方米。上海世博会也大量采用了透水路面[7]。

城市未来主要发展方向，不仅要节能节水，还要维护生态平衡，实现低冲击开发[8]，其中采用透水路面是个很好的选择。

从长远意义上看，保护城市水文环境、减少市政雨水设施规模建设，有利于雨水管网的长期运行，其节约的资金和提供舒适的城市环境意义重大[8]，其环境效益和社会效益远远大于经济成本。

透水路面也越来越被人们重视与接受，更多地应用于城市道路的建设中。

透水性沥青路面环境和社会效益突出，推广应用前景良好。

[1] 王国荣，李正荣，张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑，2014，40(36):5-7.

[2] 张美华.彩色透水路面探讨[J].山西建筑，2013，39(21):162-163.

[3] Fatemeh Kazemi,Kelly Hill.Effect of permeable pavement base course aggregates on storm water quality for irrigation reuse[J].Ecological Engineering,2015(77):189-195.

[4] 沙爱民.环保型路面材料与结构[M].北京：科学出版社，2012:2.

[5] 柯善北.破解“城中看海”的良方——《海绵城市建设技术指南》解读[J].中华建设，2015(1):22-25.

[6] 王德密，姜 迪，狄升贯.透水路面设计与材料应用综述[J].城市道桥与防洪,2013(9):35-39.

[7] 宋建平.透水路面在眉山城区的推广应用研究[J].绿色科技,2012(4):110-111.

[8] 许道坤，吕伟娅.低冲击开发模式应用——透水路面发展综述[J].新型建筑材料,2012(3):31-34.

Research on application urban road pervious pavement based on the concept of sponge city★

He Dingju1Wang Shihuai1*Gao Yaxiong2Wang Wenqi3,4Wang Chonghui5

(1.SichuanForestryInventoryandPlanningInstitute,Chengdu610081,China; 2.Shaanxi
Yulin-MizhiHighwayCo.,Ltd,Yulin719000,China; 3.InstituteofArchitectureandCivil
Engineering,XihuaUniversity,Chengdu610039,China; 4.InstituteofCivilEngineering,Southwest
JiaotongUniversity,Chengdu610039,China; 5.InstituteofHighway,Chang’anUniversity,Xi’an710064,China)

In order to solve drainage and water storage on urban roads, the paper researches the importance of constructing the sponge city and water permeability asphalt pavement, analyzes the water permeability roadbed structure scheme, explores the application of the roadbed structure, and points out the roadbed has evident environmental and social benefits, so it has better application future.

water permeability, roadbed, benefits, scheme, prospect

2015-04-08★:四川省重点实验室开放基金项目(项目编号：15206569);西华大学重点科研基金项目(项目编号：THJ10-03);西华大学科研项目(项目编号：14206107)

何定举(1975- )，男，工程师

王世槐(1977- )，女，工程师

1009-6825(2015)17-0112-02

U416

A