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摘要:透水性路面是一种应用前景非常广阔的新型路面结构形式，能够有效的缓解城市雨季内涝，减轻城市排水系统负担。本文主要从透水路面结构形式的选择，透水路面使用性能，环境的影响因素，施工及后期管理进行简单分析。
关键词：透水路面，性能，维护
Abstract: The pavement with water permeability is a new pavement structure type having extensive prospect, it can eliminate waterlogging of the city in rainy season effectively and relieve the load of city drainage system. The selection of structure type and the performance of permeable pavement, the effect of environment, the construction method and later period management are presented in this paper.
Keywords: permeable pavement，performance，maintenance
中图分类号： U416.217 文献标识码：A 文章编号：
0引言
随着我国城市化的快速发展，城市地面硬化面积不断增大，从而导致城市热岛效应，雨季城市内涝，地下水不足，城市地面下沉等问题日益严重。透水性路面很好的解决了这一问题，现阶段使用的透水性路面主要包括透水沥青路面（OGFC）和透水水泥混凝土路面两种，另外还有一种一般在人行道路上使用的透水面砖。透水性路面与传统路面相比，能够使大气降水经由路面渗透至地下，减少70%～80%的地面径流，补充地下水的同时减轻城市排水系统负担，保护城市水环境，除此之外还能够提高雨季道路抗滑性能，减少路面积水反光，降低车辆行驶噪音等优点。因此，在发达国家道路系统中已得到了广泛的应用，我国透水性路面研究起步较晚，主要用于城市人行道路，停车场等。目前我国已经在北京奥林匹克公园、上海世博园等实际工程中应用了透水水泥路面，在上海、厦门等城市道路中应用了透水沥青路面（OGFC），均取得了较好的使用效果。
1透水路面结构形式
透水水泥混凝土路面根据基层是否透水将路面分为全透水和半透水两种，当采用全透水路面结构时，若用于人行道，面层强度不应低于c20，厚度不低于80mm，其他道路使用，面层强度不低于c30，厚度不低于180mm，当采用半透水路面结构时，面层强度不低于c30，厚度不低于180mm[1]。
透水沥青路面（OGFC）根据透水沥青路面技术规程（征求意见稿），主要包括I型、II型、III型透水沥青路面，I型、II型路面水分不能够经路面结构层直接进入路基，属半透水路面结构，III型路面水分可直接由路面结构层进入路基，属于全透水路面结构。半透水路面结构主要可用于新建和改建道路工程，全透水路面结构主要用于景观道路，人行道及停车场等中轻交通量道路。透水结构层厚度h（mm）根据暴雨强度q（mm/min）不同而定，q≤0.3，h≥150；0.3＜q≤0.6，h≥300；0.6＜q≤0.9，h≥450；q＞0.9，h大于等于600。
图1
图1所示，不论透水水泥路面或沥青路面，半透水路面结构形式水分不能通过路基渗透到地下，需要设计专门道路排水系统，将大气降水引入到雨水井、排水沟等市政排水设施中，对补充地下水，保护城市水环境及减轻城市排水系统负担没有积极作用，只在提高雨季道路行驶安全性方面有所帮助。全透水路面结构形式将降水通过路面渗入路基及深层土壤中，从根本上减轻了城市排水系统负担，补充了地下水資源。
因此，城市道路应在全透水路面结构形式方面重点研究，意义更加重大。高速公路及其他设计时速较高的高等级公路可以在半透水性路面结构方面加以研究。
2透水路面强度保证及路用性能分析
要保证透水水泥路面和透水沥青路面（OGFC）正常的使用性能，就必须保证路面具有足够的强度，透水路面与传统路面相比，随着空隙的增加强度降低。15%～25%空隙率常用范围内，透水水泥路面28d抗压强度在10～20MPa、抗折强度在28～40MPa。透水沥青混合料的马歇尔稳定度在3～4KN、流值在2～3mm、动稳定度在550～800次/mm[2]。水泥混凝土路面主要通过提高水泥标号，通常选用42.5及以上标号的水泥，选取最佳水灰比以及掺加减水剂等方式提高其强度，与普通水泥混凝土路面相比对材料的要求变化不大，并且减少了细集料的用量。透水沥青路面（OGFC）主要通过使用改性沥青，在混合料中加入纤维，加入抗剥落剂的方式提高其强度和稳定性。
综合对比两种路面强度提高的方式，透水水泥混凝土路面强度提高的方式更为简便，相对沥青混凝土路面更减少了细集料和矿粉的使用，也更为经济。根据透水路面空隙率越大强度相对越低的关系，可以考虑根据不同暴雨强度等级，选择合适的空隙率，从而在保证路面强度的同时减少资金的投入。
对于车辆行驶舒适度来而言，柔性的沥青路面要好于刚性的水泥混凝土路面，但是由于沥青路面在温度较高的地区，其温度稳定性较差，容易产生车辙，对于透水沥青路面（OGFC）更容易使上层沥青空隙变小，降低透水能力，加速沥青材料老化，缩短路面使用寿命，因此，在温度较高，温差较小的南方地区不适宜使用透水沥青路面（OGFC）。透水水泥混凝土路面作为刚性路面，不受高温的影响，只对温差变化比较敏感。由于透水水泥混凝土路面空隙的存在，使其温度梯度系数比普通水泥混凝土路面要低，在一定程度上减轻了刚性路面对温度变化的敏感程度。因此，透水水泥混凝土路面的使用范围更广。
3施工及日常维护
透水水泥路面的施工速度相比沥青路面较慢，透水沥青路面（OGFC）温度降至50℃以下即可开放交通，而透水水泥混凝土路面需要经过至少7天的湿养护。施工及养护过程中，透水水泥路面由于路面结构中空隙的存在，养护过程中容易失水，因此透水水泥混凝土路面前期施工养护尤为重要，同时应注意透水水泥混凝土施工过程中的震动强度，以防止沉浆导致封堵空隙，失去透水路面的根本意义。对于透水沥青路面（OGFC），同样因为空隙的存在，应考虑适当提高运输和摊铺过程中混合料的温度，防止空隙使温度降低过快。后期使用过程中，两种材料路面结构都会由于粘土灰尘等杂物进入路面空隙影响路面透水性能，一般通过配备专用的清洗和吸污装置的清洗车进行处理。我国专门的透水路面养护车辆较少，可以通过加强路面正常清洁，维护，保持透水路面的使用性能，例如使用普通道路清扫车及时清理道路垃圾，保持路面清洁，在降雨较少的季节，对容易产生空隙堵塞路段及时使用高压水柱冲洗法清洁[3]，以恢复其透水性能。为了减少杂物进入路面结构的机会，如图2所示，设计时可以考虑在上层使用较细骨料，采用较低的空隙率，下层使用较大骨料和较大空隙率的方法，分层铺筑，既减少了杂物进入路面底层的机会，又相对提高了上层路面结构的强度值。
图2
4结语
（1）为了减轻城市内涝，补充地下水资源，保护地下水环境，应优先采用全透水路面结构形式，加强对全透水路面结构形式的研究。
（2）应根据不同地区的温度、气候、降雨量合理选择透水路面空隙率及使用材料，降低工程造价，延长道路使用寿命。
（3）加强透水路面的后期养护及管理是保证透水性路面正常使用的关键。
参考文献：
[1]CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面技术规程.中国建筑工业出版社
[2]董祥,何培玲,李磊.道路透水路面不同面层材料的特性探讨.西部交通科技. 2008。
[3]刘海江.透水铺装在城市道路中的应用研究.黑龙江交通科技. 2011。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：透水路面，性能，维护
Abstract: The pavement with water permeability is a new pavement structure type having extensive prospect, it can eliminate waterlogging of the city in rainy season effectively and relieve the load of city drainage system. The selection of structure type and the performance of permeable pavement, the effect of environment, the construction method and later period management are presented in this paper.
Keywords: permeable pavement，performance，maintenance
中图分类号： U416.217 文献标识码：A 文章编号：
0引言
随着我国城市化的快速发展，城市地面硬化面积不断增大，从而导致城市热岛效应，雨季城市内涝，地下水不足，城市地面下沉等问题日益严重。透水性路面很好的解决了这一问题，现阶段使用的透水性路面主要包括透水沥青路面（OGFC）和透水水泥混凝土路面两种，另外还有一种一般在人行道路上使用的透水面砖。透水性路面与传统路面相比，能够使大气降水经由路面渗透至地下，减少70%～80%的地面径流，补充地下水的同时减轻城市排水系统负担，保护城市水环境，除此之外还能够提高雨季道路抗滑性能，减少路面积水反光，降低车辆行驶噪音等优点。因此，在发达国家道路系统中已得到了广泛的应用，我国透水性路面研究起步较晚，主要用于城市人行道路，停车场等。目前我国已经在北京奥林匹克公园、上海世博园等实际工程中应用了透水水泥路面，在上海、厦门等城市道路中应用了透水沥青路面（OGFC），均取得了较好的使用效果。
1透水路面结构形式
透水水泥混凝土路面根据基层是否透水将路面分为全透水和半透水两种，当采用全透水路面结构时，若用于人行道，面层强度不应低于c20，厚度不低于80mm，其他道路使用，面层强度不低于c30，厚度不低于180mm，当采用半透水路面结构时，面层强度不低于c30，厚度不低于180mm[1]。
透水沥青路面（OGFC）根据透水沥青路面技术规程（征求意见稿），主要包括I型、II型、III型透水沥青路面，I型、II型路面水分不能够经路面结构层直接进入路基，属半透水路面结构，III型路面水分可直接由路面结构层进入路基，属于全透水路面结构。半透水路面结构主要可用于新建和改建道路工程，全透水路面结构主要用于景观道路，人行道及停车场等中轻交通量道路。透水结构层厚度h（mm）根据暴雨强度q（mm/min）不同而定，q≤0.3，h≥150；0.3＜q≤0.6，h≥300；0.6＜q≤0.9，h≥450；q＞0.9，h大于等于600。
图1
图1所示，不论透水水泥路面或沥青路面，半透水路面结构形式水分不能通过路基渗透到地下，需要设计专门道路排水系统，将大气降水引入到雨水井、排水沟等市政排水设施中，对补充地下水，保护城市水环境及减轻城市排水系统负担没有积极作用，只在提高雨季道路行驶安全性方面有所帮助。全透水路面结构形式将降水通过路面渗入路基及深层土壤中，从根本上减轻了城市排水系统负担，补充了地下水資源。
因此，城市道路应在全透水路面结构形式方面重点研究，意义更加重大。高速公路及其他设计时速较高的高等级公路可以在半透水性路面结构方面加以研究。
2透水路面强度保证及路用性能分析
要保证透水水泥路面和透水沥青路面（OGFC）正常的使用性能，就必须保证路面具有足够的强度，透水路面与传统路面相比，随着空隙的增加强度降低。15%～25%空隙率常用范围内，透水水泥路面28d抗压强度在10～20MPa、抗折强度在28～40MPa。透水沥青混合料的马歇尔稳定度在3～4KN、流值在2～3mm、动稳定度在550～800次/mm[2]。水泥混凝土路面主要通过提高水泥标号，通常选用42.5及以上标号的水泥，选取最佳水灰比以及掺加减水剂等方式提高其强度，与普通水泥混凝土路面相比对材料的要求变化不大，并且减少了细集料的用量。透水沥青路面（OGFC）主要通过使用改性沥青，在混合料中加入纤维，加入抗剥落剂的方式提高其强度和稳定性。
综合对比两种路面强度提高的方式，透水水泥混凝土路面强度提高的方式更为简便，相对沥青混凝土路面更减少了细集料和矿粉的使用，也更为经济。根据透水路面空隙率越大强度相对越低的关系，可以考虑根据不同暴雨强度等级，选择合适的空隙率，从而在保证路面强度的同时减少资金的投入。
对于车辆行驶舒适度来而言，柔性的沥青路面要好于刚性的水泥混凝土路面，但是由于沥青路面在温度较高的地区，其温度稳定性较差，容易产生车辙，对于透水沥青路面（OGFC）更容易使上层沥青空隙变小，降低透水能力，加速沥青材料老化，缩短路面使用寿命，因此，在温度较高，温差较小的南方地区不适宜使用透水沥青路面（OGFC）。透水水泥混凝土路面作为刚性路面，不受高温的影响，只对温差变化比较敏感。由于透水水泥混凝土路面空隙的存在，使其温度梯度系数比普通水泥混凝土路面要低，在一定程度上减轻了刚性路面对温度变化的敏感程度。因此，透水水泥混凝土路面的使用范围更广。
3施工及日常维护
透水水泥路面的施工速度相比沥青路面较慢，透水沥青路面（OGFC）温度降至50℃以下即可开放交通，而透水水泥混凝土路面需要经过至少7天的湿养护。施工及养护过程中，透水水泥路面由于路面结构中空隙的存在，养护过程中容易失水，因此透水水泥混凝土路面前期施工养护尤为重要，同时应注意透水水泥混凝土施工过程中的震动强度，以防止沉浆导致封堵空隙，失去透水路面的根本意义。对于透水沥青路面（OGFC），同样因为空隙的存在，应考虑适当提高运输和摊铺过程中混合料的温度，防止空隙使温度降低过快。后期使用过程中，两种材料路面结构都会由于粘土灰尘等杂物进入路面空隙影响路面透水性能，一般通过配备专用的清洗和吸污装置的清洗车进行处理。我国专门的透水路面养护车辆较少，可以通过加强路面正常清洁，维护，保持透水路面的使用性能，例如使用普通道路清扫车及时清理道路垃圾，保持路面清洁，在降雨较少的季节，对容易产生空隙堵塞路段及时使用高压水柱冲洗法清洁[3]，以恢复其透水性能。为了减少杂物进入路面结构的机会，如图2所示，设计时可以考虑在上层使用较细骨料，采用较低的空隙率，下层使用较大骨料和较大空隙率的方法，分层铺筑，既减少了杂物进入路面底层的机会，又相对提高了上层路面结构的强度值。
图2
4结语
（1）为了减轻城市内涝，补充地下水资源，保护地下水环境，应优先采用全透水路面结构形式，加强对全透水路面结构形式的研究。
（2）应根据不同地区的温度、气候、降雨量合理选择透水路面空隙率及使用材料，降低工程造价，延长道路使用寿命。
（3）加强透水路面的后期养护及管理是保证透水性路面正常使用的关键。
参考文献：
[1]CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面技术规程.中国建筑工业出版社
[2]董祥,何培玲,李磊.道路透水路面不同面层材料的特性探讨.西部交通科技. 2008。
[3]刘海江.透水铺装在城市道路中的应用研究.黑龙江交通科技. 2011。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。