文/周曼 武漢科技大學(xué)城市學(xué)院 湖北武漢 430033
隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步,城鎮(zhèn)化覆蓋面積逐漸擴(kuò)大,而鄉(xiāng)村走向城鎮(zhèn)化發(fā)展的一個(gè)典型特點(diǎn)就是地面鋪裝的范圍擴(kuò)大。原有生態(tài)平衡在城鎮(zhèn)化發(fā)展的過程中被打破,尤其是水文徑流循環(huán)體系的變化。城市道路目前主要以不透水地表面積為主,若雨量加劇,大部分雨水只能靠管網(wǎng)系統(tǒng)來疏通。現(xiàn)有城市管網(wǎng)不能完全滿足城市水文循環(huán)需求,城市內(nèi)澇現(xiàn)象特別嚴(yán)重。為解決城市內(nèi)澇現(xiàn)象,引入了海綿城市理念,近幾年海綿城市建設(shè)在我國(guó)得到了較快的推廣和發(fā)展。
海綿城市利用“滲、滯、蓄、凈、用、排”六字方針,充分發(fā)揮原有水生態(tài)平衡,采取一系列結(jié)構(gòu)體系構(gòu)建水文循環(huán)系統(tǒng),來達(dá)到改善和解決城市內(nèi)澇的問題。在構(gòu)建城市“海綿體”的過程中,城市道路透水鋪裝得到了廣泛應(yīng)用。
透水鋪裝按照鋪裝方式不同進(jìn)行分類,可以分為整體現(xiàn)澆式透水鋪裝和工廠生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件組合透水鋪裝。按照排水方式的差異可以分為全透型透水鋪裝和半透型透水鋪裝。目前海綿城市體系中運(yùn)用到的主要透水鋪裝類型有:透水混凝土、透水瀝青混凝土、陶瓷透水磚、混凝土透水磚、砂基透水磚等。
與傳統(tǒng)硬質(zhì)路面相比,透水鋪裝路面在城市海綿體系中發(fā)揮著“滲、蓄、排”的工效,讓城市可持續(xù)性雨洪管理得到有效發(fā)揮。主要有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)良好的透水性。透水性是透水性鋪裝的最主要特點(diǎn),良好的透水性能有效減緩原有城市路面的雨水徑流問題。海綿城市倡導(dǎo)城市要像“海綿”一樣會(huì)呼吸,而透水性鋪裝就是打開城市呼吸的一個(gè)很重要的應(yīng)用。它模擬原生態(tài)環(huán)境中大自然的水文平衡,讓水不再是一味的通過管道排走,還可以如自然的土壤一般進(jìn)行存儲(chǔ)和滲透。透水性的應(yīng)用能夠有效充實(shí)城市的地下水,減緩城市原有路面排水,減輕城市內(nèi)澇現(xiàn)象。
(2)讓城市溫度更適宜。透水性鋪裝的應(yīng)用,讓地表徑流水在地下得到儲(chǔ)存,減輕了原有路面建造對(duì)原水文生態(tài)的損壞,地下水資源得到進(jìn)一步豐富和改善。地上地下水循環(huán)能夠減緩城市溫室效應(yīng),增加空氣中的濕度,讓城市溫度更適宜。
(3)對(duì)城市雨水起到凈化作用。透水性鋪裝是指利用大顆?;蛴锌障兜牟牧媳WC透水性的情況下進(jìn)行路面鋪裝。透水性鋪裝的大顆粒能夠過濾雨水中的車輛尾氣排放物、大氣中的空氣懸浮物,以及污水在滲入路面基層的過程中所含的重金屬物質(zhì)等。有效凈化雨洪水流,使?jié)B入的水資源能更好的服務(wù)于城市生態(tài)環(huán)境。
目前,透水性鋪裝在整個(gè)設(shè)計(jì)階段主要考慮兩方面的應(yīng)用:承載能力是否能滿足路面所需的要求,透水材料的選取是否能滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)路面的水文透水能力。這兩個(gè)方面本身就存在矛盾,要保證良好的透水率,空隙率就要高,則承載能力就會(huì)差。這一矛盾在實(shí)際應(yīng)用中也日趨體現(xiàn)出來,透水鋪裝現(xiàn)狀存在的問題主要有:
(1)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)規(guī)程不成熟。目前,對(duì)于透水鋪裝的整體設(shè)計(jì)和相關(guān)施工技術(shù)規(guī)程尚不具體全面,實(shí)際操作中,只能在實(shí)際設(shè)計(jì)施工過程時(shí)依據(jù)技術(shù)點(diǎn),查找類似技術(shù)規(guī)程進(jìn)行操作[1]。
(2)透水率逐年減弱。隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),透水材料的空隙會(huì)被徑流所含的污染物逐漸堵塞,盡管有定期對(duì)路面進(jìn)行環(huán)保維護(hù),但空隙中堵塞的污染物仍無(wú)法有效清除,使透水率逐年減弱。根據(jù)恒定水頭測(cè)量多空隙材料透水系數(shù)表明:透水混凝土、陶瓷透水磚、混凝土透水磚等在鋪裝的前3個(gè)月內(nèi)透水率較好,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),面層透水能力逐漸減弱。而砂基透水磚因結(jié)構(gòu)致密,能維持較高的透水實(shí)效性[2]。
(3)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到限制。透水鋪裝目前應(yīng)用較多的地方主要是人行道、公園等一些場(chǎng)地,主要是其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到限制。材料的骨料和水灰比決定了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。為平衡透水鋪裝的強(qiáng)度和透水性能,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,根據(jù)當(dāng)?shù)厮沫h(huán)境,確定材料的空隙率和結(jié)構(gòu)件厚度,滿足透水性要求,然后驗(yàn)算承載能力,不斷反復(fù)調(diào)整,直到找到透水性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的平衡點(diǎn)[3],在滿足一定強(qiáng)度的要求下,得到符合當(dāng)?shù)厮纳鷳B(tài)環(huán)境的透水鋪裝路面。
隨著政府和企業(yè)對(duì)海綿城市的大力推廣應(yīng)用,透水鋪裝在海綿城市中的建設(shè)面積也會(huì)不斷增加。針對(duì)透水鋪裝在實(shí)際應(yīng)用過程中暴露出來的問題,需不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新,在造價(jià)合理的情況下,找到相應(yīng)的應(yīng)對(duì)辦法。如透水鋪裝中透水率逐年降低的問題,可以采用真空吸塵器,或高壓沖洗,或壓力吹掃等方式得到緩解,延長(zhǎng)鋪裝的使用年限[4]。而強(qiáng)度和透水率的矛盾,在設(shè)計(jì)過程中,通過不斷反復(fù)驗(yàn)算調(diào)整,尋找兩者最合理的平衡點(diǎn)。隨著設(shè)計(jì)施工技術(shù)的成熟,對(duì)應(yīng)的規(guī)范相信不久的將來也會(huì)逐漸完善,為實(shí)際操作提供指導(dǎo)。