近年来,随着城市化的快速发展以及硬化面积急剧增加,城市径流污染、生态破坏、地下水补给匮乏等问题日益突出,传统的快排模式破坏了原有的水文循环,同时径流污染物直接排入附近河道,更是引发严重的水污染问题。此外,城市排水系统尤其是旧城区管网与日益增加的排水量不相匹配,造成严重的内涝以及合流制溢流污染(CSO)问题。透水铺装(Permeable Pavement Systems)作为一种重要的雨水源头减排设施,具有削减城市雨水径流、补充地下水位以及降低径流污染负荷等作用。但在寒冷地区,受冻融条件的影响,透水铺装易损程度显著增加,其冻融损坏问题已然成为海绵城市建设的重点和难点。本研究以透水铺装为主要研究对象,首先通过调研方式,总结出透水铺装冻胀损坏的影响因素,从材料、排空时间、冬季降雪量、冻融循环次数、冻结速率等角度,揭示影响透水铺装冻胀损坏程度的主要因素。然后经过冻融循环实验,研究影响透水铺装抗冻性能主要影响因素以及找平层、基层不同材料的抗冻性能,并通过上述实验,提出透水铺装冻胀损坏防治措施。本文所得结论主要如下:(1)透水铺装冻胀损坏是滞蓄容积中的水结冰体积膨胀对孔隙周围产生冻胀力,当产生的冻胀力超过透水铺装内部的粘合力时,造成其内部结构损坏。以透水砖铺装为例,揭示了抗压强度为30MPa的陶瓷透水砖在冻胀过程中产生的最大冻胀应力为1.42MPa,30MPa的水泥透水砖产生的最大冻胀应力为1.67MPa。(2)透水铺装冻胀损坏的影响因素包括水饱和度、孔隙率、冻融循环次数、融雪径流排空时间。其中透水铺装水饱和度是产生冻胀损坏的决定性因素,其临界水饱和度值为90%,当其水饱和度超过该值时,冻胀损坏程度较大;低于该值时冻胀损坏程度很小。(3)提出了基层或垫层增设导水管或渗排板、干砂灌缝或设置伸缩缝、增设植草沟或生物滞留带等辅助设施等设计方法,以提高透水铺装的使用寿命。