摘要：随着中国生态环境的日益严峻，生态透水路面被提出来了。这种路面有助于城市气候的调节、地表温度的降低，进而能对城市“热岛现象”有所缓解，促使城市降低污染、减轻洪涝。基于此，本文主要探讨了几个透水路面设计问题。
关键词：设计；透水路面；问题
透水路面指的是在面层、基层乃至土基，通过使用空隙率高、透水性好的材料，在确保路面一定强度与耐久性的基础上，让雨水可以直接进到路面结构中，并借助带临时贮水功能的基层，迅速渗入土基或进到路面中的排水管而被顺利排除，以还原雨水到地下、处理地表径流等。但针对透水路面设计，尚未明确提出设计原则，有时这种路面并不适合某些基层设计，所以很有必要进行透水路面设计的研究。
1 简介透水路面面层
面层、基层、垫层构成了透水路面结构。如果面层为路面砖预制结构，则在面层与基层间，还应进行找平层的设置。
其中面层包括以下二大类：透水沥青混合料与水泥混凝土；预制路面砖。其中前一种仅含少量或不含细集料，且强度与透水系数均足够，这种面层具有较好的整体性，强度高、施工快，能承担轻型类的交通。而后一种一般包括透水与非透水砖。其中透水砖指的是材料有透水性，而非透水砖指的是通过砖与砖间的空隙或预留的砖孔洞实现透水。预制路面砖面层适用于校园、公园、广场等非交通道路、步行街、人行道等。
2 分析透水路面基层
透水性路面使用的基层材料，除了强度适当外，透水性也应较好。通常基层材料为具有良好透水性的碎（级配）砾石。这种碎石的粒径最大都应比基层厚度的0.7倍还小，且不能在53mm以上。为了方便应用，文中均选用常见的集料，即连续级配位于5～25mm范围的碎石，且以46%为空隙率。按基层厚、排水方式与溢流，可将透水路面划分为下述结构方式：
2.1 蓄水能力小的透水路面
透水基层与找平层组成了这类透水路面基层，且透水基层的空隙率较大，但厚度小，透水能力很强，适用于降雨量不大、土基透水性强、承载力高的区域。适合庭院路、广场、停车场、非机动车道、步行街、人行道等地方使用。
2.2 蓄水能力大的透水路面基层
土工织物、蓄水基层、找平层组成了这种基层，且蓄水层较厚，空隙率不大。如果降雨量大无法及时排出，则可在基层储存部分雨水，以防路面有积水出现。在降雨量较大时，可以采用这种基层，能一边蓄水，一边排水。在蓄水层下，为土工织物，用于确保土基承载力，避免地下水源被污染。
而土工织物主要包括透水型与非透水型这两种防渗土工布。如果土中的砂含量大，即砂土，渗透能力一般，且渗透下雨水后，也不会导致承载力大幅降低或污染出现。此时，则可通过透水型织物，以便将承载力提高。而针对既要将承载力提高，又要避免污染出现的情况，则应选择非透水型织物。
2.3 带溢流功能的透水路面
（1）这种透水路面土基能渗透且有溢流结构，通过这类基层，能暂时将透过的雨水储存起来，再加以渗透。透水型织物、碎石层、找平层组成了储水层。如果降雨量不大，土基具有很大的渗透系数，则水能直接向地下渗透，而不对其承载力造成影响（也不污染地下水）。如果降雨量较大，蓄水基层已被雨水完全充满，水位比内设的溢流管管口高，则可经过溢流管将雨水排出。文中以φ10为溢流管直径，结合基层厚确定高度，要比基层厚小15～20cm。同时沿路面纵向、距离机动车道较远的地方，均匀进行溢流管的布置，并结合设计的土基与面层渗透系数、降雨量，合理确定溢流管数及其间距。
（2）土基无法渗透且有排水溢流结构类型的透水路面：这类基层能长时间将基层中的雨水储存起来，并将非透水型土工布，放置在土基与基层间，使雨水无法直接渗入地下，而经过其中的地下管道加以排出。降雨量不小、可能污染水源、土基渗透系数不大、渗水后土基承载力不高的地方适合采用这种基层。
2.4 结构具有周边溢流能力
（1）因为透水路面在停车场现已获得了广泛的应用，因此带周边溢流功能的透水路面势必要能承受轻型车辆。为了提高路面强度，则定会降低透水能力。如果降雨量不小，透水路面无法及时将雨水全部排掉，则为了防止路面积水出现，则宜选用周边溢流这种结构。
在透水路面四周，面层选用厚度一定的开级配碎石，直接通过坡度一定的土基来支撑下面，并将土工织物设在土基上，以便将其承载力增强，基层整体类似一个蓄水池。如果雨水过大，则能从四周，以溢流的、形式直接进入这种蓄水池，然后将其排出，避免路面积水出现。
（2）带溢流功能的非透水路面，以前的路面一般没有透水能力，溢流结构的面层为透水路面砖铺设的，且设计标高和非透水路面一致，既美观，又有承受轻型车辆的强度，但无法承受重型荷载，抗冲刷碎石均匀地组成基层，该结构与边沟类似，排水能力十分理想。如果下雨，则雨水会从透水路面四周的溢流砖结构排出。
2.5 设计基层厚度
若透水路面有蓄水基层，则设计蓄水基层厚的方法具体为：
（1）设计按所选的SCS径流曲线量与降雨量P，算出有用面积径流增量（ΔQc）。
（2）按公式（1）算出蓄水层深dp
（1）
其中：dp表示蓄水基层深；ΔQc表示有用面积径流增量；而R为Ac与Ap的比。
而Ac（m2）表示该区域内雨水能产生的径流面层；Ap（m2）表示透水混凝土连锁道路表面积；P表示设计的降雨量；F（m/h）表示所测的砂过滤速；T（取2h）表示有用蓄水层具有的填充时间；Vr（取0.4）表示蓄水层孔隙率。
（3）按公式（2）算出允许的最大蓄水层深
FTs/Vr=dmax （2）
其中：dmax表示蓄水层最大深度；Ts（取72h）表示允许的最大储存时间。
且dp应不大于dmax，且至少比季节地下水最高水位高0.6m。即：
3 分析透水路面土基
以前的路面不透水，部分路基在内部进行了排水系统的设置，即便有水流入面层，也会被排水系统排出，而不会损害土基。因此，硬化的传统路面土基仅需与压实度标准相符，即承载力足够即可，再无别的要求。但这并不适合透水路面，这种路面的渗透土基要满足以下需要：
①渗透性高；②饱水冻胀不大；③承载力足够、较少损失饱水承载力。
很多因素均会影响上述需要，但为了方便大规模应用，使各种需要被满足，文中提出重点控制其中最关键的一个影响因素，即黏土含砂量。土基的冻胀度、承载力、渗透性均直接由含砂量决定，而有关实验也验证，满足以上需要的土基含砂量最小为62.5%。如果含砂量大于62.5%，则应改进构造，比如，通过土工布等加固土基，以便将其承载力提高。
上述需要适合透水的土基，如路基土黏土不透水，则可换填处理路床底的部分土基，并按降雨大小、最小冻深、材料渗透系数等确定处理深度，也可将不透水层铺设在土基上，收集透过面层的雨水至排水管道，再将其排出。
4 结 语
总之，在设计透水路面时，应充分了解其透水机理，合理运用各种材料，在实现透水的同时，考虑美观、防冻、强度等方面。通过透水路面，能有效处理降水资源，使雨天行走更加舒适，还有助于环境温度的调节、城市内涝的减少。这些均与当下节约型、环保安全型社会的建设相符。
参考文献：
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论文作者:吴林燕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：透水论文; 路面论文; 基层论文; 面层论文; 承载力论文; 雨水论文; 透水性论文; 《基层建设》2019年第1期论文;