透水磚在城市市政道路工程中的應(yīng)用

城市道路是市民通行的主要交通網(wǎng)絡(luò),同時(shí)也是城市排水的主要依托。道路廢棄物和汽車尾氣排放物污染嚴(yán)重,常隨著降雨包含于地表降雨中,是城市地表水和地下水的主要污染源。如果道路雨水直接排放,不僅會(huì)造成降雨資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,而且會(huì)造成由于城市路面的過(guò)度硬化和雨污管網(wǎng)建設(shè)滯后導(dǎo)致的城市內(nèi)澇,嚴(yán)重影響了群眾出行和生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,很有必要改變城市市政道路建設(shè)的思路,逐漸重視“海綿城市”理念的應(yīng)用。隨著住建部于2014年10月發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開(kāi)發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建(試行)》,“海綿城市”的理念逐漸深入人心。當(dāng)前“海綿城市”建設(shè)的主要內(nèi)容是低影響開(kāi)發(fā)(LID)雨水系統(tǒng)的構(gòu)建,在這其中透水鋪裝因其良好性能和突出優(yōu)勢(shì)在市政道路中應(yīng)用越來(lái)越多,成為海綿城市建設(shè)中的重要組成部分。

透水磚起源于荷蘭,自上世紀(jì)90年代進(jìn)入國(guó)內(nèi),已在城市小區(qū)和道路鋪裝中應(yīng)用多年,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。透水磚在減緩地表徑流、涵養(yǎng)水源、調(diào)節(jié)城市微氣候、緩解熱島效應(yīng)、控制水體污染、降低噪音等方面具有的生態(tài)效益,其優(yōu)良的生態(tài)性能讓多余的雨水從城市災(zāi)害變?yōu)槌鞘匈Y源。同時(shí),由于透水磚覆蓋土面,能夠美化路面、抑制揚(yáng)塵、保護(hù)環(huán)境。因此,透水磚的使用會(huì)給現(xiàn)代化城市帶來(lái)巨大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1透水磚的分類透水磚具有通水、保水特性,根據(jù)其本身的透水性能可分為透水、微透水、不透水三類。透水磚的透水功能是依靠磚體表面分布大量的連通孔隙實(shí)現(xiàn)的,不透水和微透水磚是通過(guò)在磚體鋪裝過(guò)程中相鄰磚體間留有一定縫隙達(dá)成透水作用的。根據(jù)合成方式不同透水磚可分為陶瓷類和非陶瓷類。陶瓷透水磚多以固體建筑廢料、生活垃圾、市政垃圾等為主要原料,通過(guò)粉碎、合理的級(jí)配、成型、烘干、高溫?zé)贫?具有透水性好、抗壓強(qiáng)度高、耐久性能好、抗凍防滑性好、環(huán)境友好及資源節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)。其中,高透水性環(huán)保陶瓷透水磚具有較高的抗折、抗壓強(qiáng)度,既滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,又具有高透水性能、高防滑性能及保水性能,具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。非陶瓷透水磚以無(wú)機(jī)非金屬材料為原料,通過(guò)有機(jī)或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的粘結(jié)、成型、固化而成,無(wú)需燒結(jié)。

2透水磚特性分析

2.1透水磚的優(yōu)點(diǎn)透水磚作為新型道路鋪裝材料,性能優(yōu)越。相較于傳統(tǒng)的硬質(zhì)鋪裝材料,透水性材料可以有效減少雨水徑流,緩解城市內(nèi)澇,同時(shí)促進(jìn)雨水滲透、儲(chǔ)存和凈化,具有的優(yōu)點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。

(1)緩解城市地表徑流。透水磚具有良好的透氣、透水和保水性,雨水可以通過(guò)其內(nèi)部連通孔隙滲透。在下雨天,路面積水可以通過(guò)透水磚快速滲透到地下,有利于雨水回收,減輕城市排水壓力,防止地表水域污染。此外,在北方地區(qū)的下雪天還可以將融化的積雪及時(shí)滲入地下,避免氣溫低路面結(jié)冰,保障行人安全。

(2)調(diào)節(jié)地下水資源平衡。降雨時(shí)雨水通過(guò)透水磚滲入下部土層,補(bǔ)充淺層地下水,提高地下水位,有效地保護(hù)地下水資源。在大多數(shù)城市市區(qū)不透水的硬化地面占總面積的比例較大,鋪裝透水磚可以有效緩解不透水地面對(duì)于地下水資源的負(fù)面影響,維持地下水生態(tài)平衡。

(3)凈化水質(zhì)、減少污染。透水鋪裝一般具有透水面層、找平層、基層和底基層等多層次的內(nèi)部結(jié)構(gòu),可通過(guò)結(jié)構(gòu)層的吸附、過(guò)濾和截留等作用去除徑流雨水中的污染物。有研究人員曾做過(guò)透水鋪裝試驗(yàn),結(jié)果表明透水磚對(duì)懸浮物(SS)、總磷(TP)和Zn的平均去除率分別可達(dá)98.15%、97.33%和97.58%,表明透水鋪裝在城市降低污染、保護(hù)環(huán)境等方面具有巨大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

(4)降低“城市熱島”效應(yīng)。滲透鋪裝過(guò)去很多城市道路建設(shè)過(guò)程中,大量使用水泥、混凝土等建筑材料,在改善交通和美化城市的同時(shí),也對(duì)城市氣候和生態(tài)環(huán)境造成了影響。透水鋪裝指通過(guò)透水混凝土、透水磚鋪裝到市政道路上,能夠讓雨水快速滲透到地下,補(bǔ)充地下水源,增加土壤的濕度,緩解“城市熱島”效應(yīng),保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境。