第一篇：海绵城市透水路面养护探析
【摘要】透水路面作为助力海绵城市建设的重要举措之一，受到越来越多的重视，但透水路面在服役过程中会出现各类病害问题，严重制约透水路面的发展。为此，论文分析了透水路面的病害类型、养护存在的问题，提出了透水路面的优化养护策略，以期为海绵城市透水路面的建设提供一定参考。
【关键词】透水路面；病害；养护
1引言
海绵城市是一种新型城市雨水管理理念，它意味着城市可以如海绵一般灵活地实现对雨水的管控和利用[1-3]。透水路面是采用大孔隙透水混凝土修筑的路面结构，是助力海绵城市建设的重要举措之一。透水混凝土是一种由水、水泥和集料等组成的具有独特透水功能特性的骨架—孔隙结构混凝土材料。采用透水混凝土建造的透水路面可以应用到城市小区、公园以及主干道路铺装中，大气降水通过透水路面渗入地下，能够有效补充地下水资源，同时透水路面的多孔隙结构能起到一定的吸声降噪作用。作为环境友好型的生态路面，透水路面的研究开发受到越来越多的重视。但透水路面在使用过程中易出现的病害问题成为制约透水路面发展的瓶颈[4]。在中国，透水路面修筑技术渐趋完善成熟，呈现可以大规模推广应用的良好势头，与此同时，与之相对应的透水路面的养护技术研究则相对欠缺，是亟待解决的一个重要课题。为此，本文在总结归纳透水路面的病害的基础上分析原因，并从养护的角度指出当前透水路面养护存在的问题，提出透水路面的优化养护策略，以期为海绵城市透水路面的建设提供一定指导。
2透水路面的病害问题
透水路面的病害问题按照对透水路面的影响机制和程度主要可分为结构性病害和功能性病害两大类。
2.1透水路面结构性病害
结构性病害是指使透水路面整体结构受损而承载能力下降的病害，主要包括开裂、飞散、坑槽等，这类病害直接损害透水路面整体性能。透水路面产生结构性病害的原因主要包括原材料不满足技术要求、生产及施工不当、荷载条件及使用环境不当等。
2.2透水路面功能性病害
功能性病害主要指透水路面使用功能受到破坏的病害类型。不同工程在区域、环境以及施工条件方面存在较大的差异，透水路面出现功能性病害的原因也不尽相同。空隙堵塞是透水路面目前最常见的功能性病害，导致透水路面排水不畅、降噪吸声性能衰减[5,6]。功能性病害产生的原因主要包含两类：空隙压密和脏物堵塞。空隙堵塞的影响因素包含铺装类型、交通条件、环境条件、铺装劣化、气候条件以及清洗情况等，其中铺装类型受铺装材料类型、铺装材料的物理特性以及铺装层厚度等因素影响，交通条件受交通组成、交通量、轴载组成等因素影响，而环境条件则与地理位置、车辆管控以及植被情况等因素相关[7-9]。
3透水路面养护策略及存在的问题
3.1透水路面结构性病害养护
对于透水路面的结构性病害来说，要从源头进行控制，在材料选择、配合比设计、混合料生产及铺筑的全过程进行把控。当透水路面出现结构性病害时，须进行适时的修补工作，以避免病害的进一步加剧或扩大，进而影响行车安全。当前透水路面与其他道路一样存在“重建设、轻管养”的问题，缺乏周期性检测和病害防治，这使得透水路面的使用寿命大幅降低。此外，修补过程中修补材料的选择及修补效果不佳，性价比和技术性能的的综合考虑不足也是当前透水路面养护存在的问题。
3.2透水路面功能性病害养护
对于透水路面功能性病害养护，要根据功能性病害的规律总结和病害程度制定相应的养护策略。路面径流中的污染物在透水路面中滞留成为空隙堵塞的主要原因，制定相应的清洗策略是恢复透水路面透水功能的必要手段。现阶段，清洗养护方面仍存在许多问题需要解决，如堵塞程度的定量评价，权衡效率、效果和成本的最佳清洗时机和清洗频率的确定。另一方面，目前我国缺乏专门针对透水路面清洗养护的方法和设备，常规路面养护方法将导致透水路面的孔隙堵塞现象加剧、透水性能大幅降低，缺少专门清洗设备将极大地影响养护效率和效果。此外，透水路面的养护与其设计、施工过程脱钩也是增加透水路面病害出现的可能性和透水路面养护难度的一个重要原因。设计过程中不能充分考虑透水路面后期养护工作可能会导致透水路面排水、渗水不流畅，施工质量把控不严同样会增加透水路面的养护难度。透水路面的设计、施工和养护过程是相辅相成、密不可分的，必须有机结合才可能建成具有良好性能的透水路面。
4透水路面的养护优化策略
4.1开展透水路面基础研究指导决策制定
开展透水路面的基础研究，掌握透水路面服役性能变化规律，构建评价指标体系，对于透水路面的养护决策具有重要指导意义。深入把握空隙堵塞的发展规律，可以有效预测透水路面的堵塞程度，以便合理制定养护时机。空隙堵塞是一个变化过程，掌握其时间和空间变化规律，可以具体提出减缓堵塞发展趋势的措施。建立合理的评价指标有利于准确地把握透水路面的技术状况，具体采用哪些指标比较合理须进行深入探讨研究。
4.2加强监控检测制定养护工作计划
对透水路面的服役情况开展周期性、季节性的监控检测，对透水路面的结构性病害和功能性病害情况及时地进行摸排掌握，根据建立的评价指标体系进行综合评价。对于特殊季节和特殊环境下的透水路面，应加大检测力度，及早发现，适时处理，以此来延长透水路面的使用期限。同时，可以根据路段、区域等制定不同的维修保养档案和预防性养护计划。
4.3研发或引进透水路面专用机能恢复设备
常规的清扫设备难以满足透水路面的清洗养护要求，透水路面专用机能恢复设备的研发或引进将极大地提高养护效率和效果、提高透水路面养护的机械化水平、降低养护成本。此外，透水路面专用机能恢复设备的研发或引进须紧密结合我国透水路面的类型和特点，适用我国透水路面的清洗养护要求，同时应兼顾养护速率、养护效果、养护成本以及设备生产或引进成本等。
4.4提高透水路面养护专业化程度
提高透水路面养护作业队伍的专业化程度能够切实保证透水路面的养护质量。透水路面的养护作业与普通道路的养护作业不同，专业性要求更高，必须掌握专业化养护知识，具备专业化养护技能。此外，透水路面专用养护设备的操作和维护也需要专门技术队伍，以此来保证透水路面的养护质量、施工安全以及专用养护设备的耐久性。同时，专业化技术队伍可以实现透水路面养护作业的流程化，加快透水路面养护作业的进程，缩短透水路面路面的养护时间，实现透水路面养护的快速作业，减少养护作业对透水路面通行能力的影响。
4.5推动透水路面设计、施工与养护一体化
针对透水路面的养护与设计、施工过程缺乏有机结合的问题，推动透水路面设计、施工与养护一体化。从养护的角度确定透水路面的施工与设计定位，紧密联系透水路面设计、施工与养护，将十分有利于透水路面在服役期的养护管理工作。条件允许的情况下实行透水路面的全寿命周期承包，促进透水路面的产业化发展。
5结语
随着海绵城市建设进程的快速推进，作为海绵城市重要组成部分的透水路面也迎来发展契机。而透水路面在服役过程中出现的病害问题是制约其发展的一个重要因素，本文总结了路面病害、成因及影响因素，分析了当前透水路面养护措施存在的问题，在此基础上提出了透水路面的优化养护策略，旨在为透水路面的发展和其管养体系的建立完善提供一定参考。
作者:吴秋霖 张颖超 李宗锋 单位:青岛黄海学院
第二篇:海绵城市理念在道路工程中应用
摘要：文中阐述了“海绵城市”的定义并分析了相关技术在市政道路工程中的应用。
关键词：海绵城市；市政道路；应用
1定义
海绵城市指的是城市能够像海绵一样，在应对多变的环境和自然灾害的情况下，做到对水资源的合理调节，和循环利用。海绵城市的渗透是指各种路面和地面透水铺装材料下进行的自然渗透。蓄水是将雨水储存下来，再结合相应的自然地貌，使雨水自然流入［1］。
2海绵城市理念在市政道路建设中的重要性
市政道路建设关系到城市发展和居民的正常生活，市政道路体系的升级有助于城市容纳更多的人口并带来更多的发展机会。海绵城市在降雨过程中会对雨水进行收集、渗透和净化，能够有效减少地表水的形成，在降水较少的时候可以对水资源进行补充，建立起水资源循环系统。既能吸纳暴雨中的部分雨水，也可对雨水收集后进行利用，还能净化路面雨水水质，对市政道路建设意义重大。
3海绵城市在市政道路下的应用
3.1人行道中的应用
对于一些人行道和附属设施可进行透水铺装，透水铺装下碎石孔隙率不小于30%。
3.2车行道中的应用
可借助非渗透建筑材料，减少雨水的破坏和对于路面的侵害，当路面有水的时候，水会沿横坡排入到盲沟并流入到路边的绿地中，从而加强水资源的循环利用。
3.3分隔带中的应用
道路绿化带低于路面，形成下沉式绿地、生物滞留与植草沟等。当道路红线内部的绿地空间有限时，可以在红线外部的绿地上，借助相应的设施，使雨水下渗，减少雨水的排放。城市绿地美化设施建设过程中需要加强对于防渗措施的建设，防止水流下渗到路面和路基，影响路基强度。
4海绵城市理念在杭州某市政道路中的应用
市政道路设计工艺流程如下人行道雨水→透水铺装及生态树池（红线内）→市政雨水主管地块雨水→下沉绿地+植草沟+生物滞留设施（红线外）→市政雨水主管（1）项目概况：本项目位于杭州市江干区，道路全长约590m，红线宽度24m，具体组成：4m人行道+4.5m非机动车道+7m机动车道+4.5m非机动车道+4m人行道。（2）设计目标：根据《杭州市海绵城市建设低影响开发雨水系统技术导则（试行）》可知总控制目标：年径流总量控制率≥65%，污染物控制TSS消减≥50%。（3）道路综合雨量径流系数计算：本次设计道路主要由机非混行车道、人行道及树池组成。其中：机非混行车道雨量径流系数Ψ取0.8；人行道（采用透水铺装）雨量径流系数Ψ取0.29；绿化带雨量径流系数Ψ取0.15。（4）调蓄容积计算：V=10HψF（m3）V——设计调蓄容积（m3）；H——设计降雨量（mm），年径流总量控制率为65%时对应的降雨量为15.3mm。Ψ——综合雨量径流系数，采用低影响开发技术措施后综合径流系数；F——汇水面积（ha）。根据控制目标可知，当本次设计道路年径流总量控制率按65%（设计降雨量为15.3mm）实施时，设计调蓄容积为149.18m3。（5）实际调蓄容积计算道路海绵城市设计中，实际能采用并进行调蓄的LID措施主要为人行道设置透水铺装及生态树池；实际调蓄容积计算公式如下：V=V绿地+V结构层V绿地=k1HF1V结构层=k2HF2δ式中：V——实际调蓄容积（m3）；V绿地——下凹绿地实际调蓄容积（m3）；V结构层——人行道蓄水结构层（基层）的实际调蓄容积（m3）；k1——生态树池内，道路纵坡导致的折减系数，取1；k2——道路纵坡导致的折减系数，取0.8；H——实际有效水深（m），其中生态树池蓄水层0.2m，透水铺装基层0.1m；F1——下凹绿地有效蓄水面积（m2）；F2——人行道及非机动车道有效蓄水面积（m2）；δ——人行道及非机动车道蓄水结构层孔隙率，取30%。注：V生态树池=1×0.2×223.2=44.64m3（生态树池蓄水层）V人行道结构层=0.8×0.1×4124.8×0.3=98.99m3（透水铺装基层）经计算，道路红线范围内实际调蓄容积143.63m3<设计调蓄容积149.18m3。本次海绵城市道路设计红线范围内不能满足65%的年径流总量控制目标。根据实际调蓄容积为143.63，本次设计所能达到年径流总量控制率为63%（设计降雨量为14.73mm）。
5结论
海绵城市专项规划中应对海绵道路控制指标因地适宜，合理制定指标，道路项目实施时应充分利用设计条件，尽可能设置海绵设施，也可以与道路两侧绿地共建海绵设施。
参考文献
［1］李智.海绵城市在珠海某道路建设工程中的应用［J］.应用科技，2019（34）：171-172.
作者:王忠 单位:湖北省建筑设计院有限公司
第三篇：海绵城市理论在城市规划建设中应用
城市处在自然环境之内，其可持续发展在于不断地解决与自然生态间的矛盾问题。其中雨水作为水资源组成部分，必须要对其展开综合处理，既要防止发生城市内涝，也要使其能够在科学手段下不断地进入城市水源体系，保证城市水源供给。这便是“海绵城市”理论的核心，也是其落实到城市规划建设中的根本目的。
一、海绵城市理论及其重要性
海绵城市在城市规划以及建设当中，越来越受到重视，这是源于随着自然环境恶化，城市发生内涝的情况越来越多。海绵城市理论诞生于2012年，当时低碳城市与区域发展科技论坛召开，会上出现了“海绵城市”这一理论，其认为城市犹如一块巨大海绵，可以通过自身巨大的自然排水力量，将多余雨水以及污染用水处理后排放，也能将一定的水资源处理后存留下来。其具有自然渗透、自然净化、自然存积，保证城市始终拥有充足的水资源。海绵城市理论的重要性在于：第一，改变了传统城市规划及建设布局，将城市水处理纳入到核心工作当中，通过自然力量来对水资源发挥渗透、净化、利用作用，有效地降低了城市排水系统压力，减少城市内涝。第二，构建了良好的水资源系统，让城内水系统和自然水系建立对接，保证了城市排水零污染同时，实现自然水系对城市水系的补充。第三，对于生态脆弱的城市而言，海绵城市理论若是得到落实转化，会给予城市强大的水土保持以及涵养能力，对塑造宜居城市具有极大的促进作用。
二、“海绵城市”理论在城市规划建设中的应用
城市总体规划和建设大部分都是围绕道路、园林、居民区、商业区、工业区展开的。在“海绵城市”理论下，对这些区域进行必要的设计，可以保证它们各自给排水健康运转，对于整座城市而言又能做到总排水的合理设计，避免排水量超过设计极限造成内涝。
1.道路。根据《海绵城市建设技术指南》道路需要综合考虑行道林、草坪、渗透砖、排水沟渠、路面的综合设计。这其中行道林、草坪、土壤对雨水具有渗透、过滤、吸收作用，有效地降低了路面径流情况。路面采用透水混凝土材质，雨水可以快速渗透，并在路面曲度作用下向沟渠汇集，或者直接进入下沉式绿地当中，由其中的林木、草坪、花卉等来负责净化。这其中为了保证下沉式绿地发挥作用，需要其低于路面标高25cm左右。而且绿地需要选用吸水能力强的草坪、花卉、树木。其中泥炭藓这种植物吸水力极强，其可以吸收自身重量数十倍的水分，值得在城市海绵建设当中大面积推广。
2.园林。园林海绵结构设计需要综合考虑景观区、水景区、林区、道路、建筑等布局，其中要秉持“水往低处流”原理，将景观区设计到最高处，由核心景观区作为圆心来合理铺设道路，保证道路具有缓坡，利于水在重力下向低处流淌汇集。林区则分布于道路两侧，以及水景区周围。水景区则是将道路、林区、草坪、花卉等渗透净化过的水集中起来形成深浅不一的池塘甚至于湖泊。为了保证林木、草坪、花卉的成活率，建议选用抗旱能力强吸水多的植物，例如：蒙古韭、紫花醉鱼木、沙冬青、中间锦鸡儿、胡杨等都是不错的选择。若是发现经过林区、草坪（下沉式绿地）处理后的水仍然含有过量泥沙以及污染物，需要与湖泊入水口专门设计二次处理设备，例如强型或者弱强型阴阳离子交换树脂便具有很好的净化效果。从成本角度考虑，可选用可反复冲刷洗涤设备。在雨季可以启动储水设备，将经过林木、下沉式绿地处理过的水存积起来，缓解湖泊存水压力，同时该水用在旱季浇灌草坪和树林。
3.居民区。首先要对居民区人数、家庭用水量等进行计算，这样才能保证每一栋居民楼的排水系统都具有足够的管径。为了降低城市污水处理站压力，可于一定规模的居民区内设计居民污水处理设备。目前该类设备经过改进，采用不锈钢等作为主材，使用寿命可达60年，而整个机械成本不过数千元。通过该设备处理之后的污水进入道路排水系统进入自然水系。或者再次汇集于城市污水处理厂进行二次处理后，各项指标达标后排放于自然水系。当然，也可以于道路排水系统当中将处理过的居民废水予以利用，浇灌树木草坪以及道路净化。
4.商业区。商业区的海绵利用应用主要还是计算其用水量、排水量，并融入污水处理设备。经过设备处理的水可以经过道路排水系统进入自然水系，或者通过特殊的装备将水转移到储水设备内用于道路喷洒和净化。另外考虑雨水影响，可以于商业区推广雨水收集系统，将屋顶雨水导流到地面，并于低处建立蓄水池。
5.工业区。工业区污水和雨水处理必须要将二者区分开来。工业污水必须经过系列处理且达标之后排放到排水系统内和雨水混合，可将它们通过工业区内的排水系统进入下沉式绿地、林地、草坪当中。这样工业区内在污水处理方面形成了自我消化，避免了其对环境的污染。诚然，有的工业区用水量大，除却本园区植物生长所需之外还会有大量的剩余，此时需要对这些水源进行排水设计，主要是抓住检验关节，确保水质符合国家允许排放标准，之后将其通过管道汇入到道路排水系统当中。通过以上论述，我们可以看到林园、道路、居民区、工业区、商业区这些主要区域的雨水以及生活、生产废水都可以通过道路排水系统建立链接，让多余水源得以排放到自然水系之内。这也意味着道路排水系统属于关键环节，必须要充分计算区域内排水量，以及对每个道路排水口排水量进行合理设计，保证它们排水总量大于区域内排水最大限值，这样便可以避免管径不足导致的水源倒灌。同时需要定期巡查疏通，保证整个海绵系统的健康运转。而林园、广场这一类的建筑工程，相当于城市的储水水箱，其对于城市排水系统具有很好的减压作用。为了提升城市海绵效果，可以尽可能节缩居民区、商业区面积，增加林园、广场面积。海绵城市理论在实际的城市规划建设当中转化率并不高，这是源于其属于新理论，而且有关实践也刚刚开始数年而已。故此想要很好地应用这一理论，有必要充分地了解本地的气候、降雨量、目前城市规划水平等客观信息，这样才能保证规划、建设的有的放矢，而非大拆大建。进而言之，其需要考虑到成本、环境效应等最终做出合理规划，其对于规划者的海绵城市理论素养有一定的挑战性。
作者:汤韡翔 单位:深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司南京分公司