城鎮(zhèn)化是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的重要標(biāo)志，也是衡量一個(gè)國(guó)家組織程度與管理水平的重要標(biāo)志。最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年我國(guó)的城鎮(zhèn)化率達(dá)到54.77%，城鎮(zhèn)化進(jìn)程取得重大進(jìn)展，但不得不不承認(rèn)城市規(guī)模的擴(kuò)張?jiān)偌由蟼鹘y(tǒng)的“快速排除”與“末端集中”的城市排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)理念，內(nèi)澇頻發(fā)、旱澇急轉(zhuǎn)、徑流污染等一系列城市水問(wèn)題日益凸顯，海綿城市正是為解決城市雨水資源利用，最大限度實(shí)現(xiàn)雨水的積存、滲透與凈化而提出的生態(tài)綠色雨水收集利用系統(tǒng)。海綿城市倡導(dǎo)以植被淺溝、濕地公園、池塘等綠色基礎(chǔ)設(shè)施與管道、泵站、處理廠等灰色基礎(chǔ)設(shè)施相結(jié)合的“緩排慢釋”與“源頭分散”理念。

海綿城市是由一個(gè)個(gè)具有吸附功能的海綿體構(gòu)成，它可以有效提高城市的積蓄水能力，保證城市能夠在下雨時(shí)及時(shí)的滲水、蓄水、凈水而在需要時(shí)能做到將積蓄的水釋放并加以利用。城市道路是集水、行水的重要通道，傳統(tǒng)思維講究將降水快速收集并排出道路系統(tǒng)以外，使得城市硬質(zhì)路面比例大，遇大雨城市防洪壓力巨大，水力水文特征明顯改變往往旱澇急轉(zhuǎn)。而在海綿城市思維下，我們可以在市區(qū)修建透水混凝土路面，將降水實(shí)時(shí)收集起來(lái)而不是急于排到江河中，再將收集的降水供應(yīng)到各個(gè)城市海綿體中供以后的循環(huán)利用。透水混凝土的應(yīng)用是建設(shè)海綿城市的有效步驟，其既具有環(huán)保價(jià)值，有具有經(jīng)濟(jì)效益，是建設(shè)生態(tài)文明城市的重要舉措。

透水混凝土路面孔隙特性：

1、透水混凝土路面的孔隙分類

研究表明，透水混凝土的透水性與其連通孔隙的多少密切相關(guān)，混合料的孔隙依是否與外界連通可分為連。可知，連通孔隙是水透過(guò)透水混凝土表面層的主要途徑，透水性能的好壞主要受連通孔隙率影響。

2、孔隙率與滲透性的關(guān)系

研究表明，滲透系數(shù)與連通孔隙率存在正比關(guān)系，連通孔隙率越大，單位時(shí)間內(nèi)滲透通過(guò)混合料的水量也就越大。因此，可以通過(guò)測(cè)量透水混凝土試件的滲透系數(shù)來(lái)直觀反映路面的孔隙率并以此來(lái)衡量道路的透水性能。而孔隙率大的試件理論上開(kāi)孔孔隙應(yīng)該也是多的。所以在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上我們將通過(guò)確定孔隙率試件的橫縱向滲流速度來(lái)確定透水路面的滲透性。

3、不同滲流量下的滲流速度分析

通過(guò)在70#殼牌基質(zhì)瀝青中添加增粘劑制取黏性瀝青，石料為石灰?guī)r，進(jìn)行馬歇爾實(shí)驗(yàn)，確定OGFC-13的最佳瀝青用量為4.3%。通過(guò)變換瀝青粘度、成型溫度等試驗(yàn)條件，成型不同實(shí)驗(yàn)條件下的馬歇爾試件并測(cè)量其孔隙率。選取具有孔隙率梯度的試件，測(cè)量其不同流量供給下的橫縱向滲流速度。

按圖示組裝好實(shí)驗(yàn)儀器盡心滲流實(shí)驗(yàn)，為防止水從試件側(cè)面流過(guò)而影響真實(shí)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在試件上下底面的邊沿涂一層黃油，為了真實(shí)模擬橫坡對(duì)路面滲流的影響，考慮到馬歇爾試件的直徑為100mm，故在試件的一側(cè)要墊高2mm?？刂普{(diào)整控流閥的流速分別為50ml/min、100mm/min、200mm/min。待水流穩(wěn)定后分別記錄60s兩量筒內(nèi)的水增量，多次試驗(yàn)取平均值記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

可知，當(dāng)滲流速度為50mm/min時(shí)，縱向滲流量隨孔隙率的增大而明顯減小，橫向滲流量隨孔隙率的增大而明顯增加;當(dāng)滲流速度達(dá)到100mm/min和200mm/min時(shí)，橫縱向滲流量隨孔隙率的增大改變不明顯，基本上保持恒定。隨滲流量的增大，橫縱向在單位時(shí)間內(nèi)的滲流值是呈增大的趨勢(shì)。分析其原因可歸納為：當(dāng)滲流量較小時(shí)，受到混合料礦料顆粒的阻力影響，且橫向流動(dòng)距離比較近，水明顯的流向阻力偏小的方向，孔隙率越大這種現(xiàn)象就越明顯。而當(dāng)滲流量明顯增大后，在水的縱向壓力及自重作用下，水流表現(xiàn)為更容易向縱向流動(dòng)，滲流作用受孔隙率的影響逐漸降低。

試件的滲流縱橫向比在滲流量較小時(shí)，隨孔隙率的增大而呈明顯減小，而隨著滲流量的逐漸增大，縱橫向比逐漸趨于穩(wěn)定，數(shù)值大概在1.5左右。分析原因可歸納為：當(dāng)流速較小時(shí)，試件中水流為紊流狀態(tài)，縱橫向滲流量隨孔隙率的影響較大;而當(dāng)流速逐漸增大后，試件中的水流逐漸趨于平穩(wěn)，縱橫向滲流量隨空隙率的影響變小且比值趨于1.5左右。

4、塞堵物對(duì)滲流的影響

透水混凝土修建完成后隨著服役使用，自然環(huán)境中的各種顆粒必然會(huì)隨著流水對(duì)對(duì)路面起到塞堵作用，起到塞堵作用的顆粒很多包括各種粉塵黏土、車輪磨損橡膠顆粒及路表壓碎集料等。塞堵顆粒的粒徑將對(duì)滲流效果產(chǎn)生不同的影響，為了探究這種影響，本文用不同顆粒粒徑的塞堵物對(duì)塞堵前后的OGFC-13滲流效果進(jìn)行車轍板的滲水性測(cè)定實(shí)驗(yàn)。塞堵物的粒徑分別取1.18~2.36mm、0.6~1.18mm、0.3~0.6mm、0.15~0.6mm，塞堵物質(zhì)量取12g。

可知，試件在被不同粒徑塞堵后，其滲流量均有不同程度的折減，但折減程度略有不同，1.18~2.36mm及0.3~0.6mm粒徑在塞堵前后的滲流量相差較大，而0.6~1.18mm及0.15~0.3mm粒徑在塞堵前后的滲流量相差略小。分析原因可歸納為(1)1.18~2.36mm粒徑的塞堵物因粒徑較大，較難隨水流進(jìn)入連通孔隙內(nèi)部，都塞堵在試件的表面且嵌擠情況良好，阻礙了水往內(nèi)部孔隙的滲流，造成了混合料的表層堵塞;(2)0.3~0.6mm粒徑的塞堵物較易進(jìn)入連通孔隙內(nèi)，但在移動(dòng)過(guò)程中受連通孔隙內(nèi)徑的變化，在內(nèi)徑較小的地方容易塞堵留滯，較難從連通孔隙內(nèi)流出，逐漸累積易于造成內(nèi)部孔隙的堵塞;(3)0.6~1.18mm粒徑的塞堵物介于外部堵塞與內(nèi)部堵塞孔隙粒徑之間，使得既有一部分顆粒進(jìn)入孔隙內(nèi)部，又有一部分顆粒停留在表面，但對(duì)孔隙都難以做到完全堵塞，水流仍可從內(nèi)部孔隙通過(guò);(4)0.15~0.3mm粒徑的塞堵物因粒徑較小，在水流作用下很容易通過(guò)連通孔隙自由流出，不會(huì)造成連通孔隙的堵塞。

結(jié)論

通過(guò)研究可知，透水混凝土路面的滲透性與孔隙率及路面塞堵物密切相關(guān)，因此，為保證透水混凝土路面滲透性的持續(xù)，為建設(shè)海綿城市提供充裕的水資源對(duì)透水混凝土路面提出以下意見(jiàn)和建議：

路面的透水性與瀝青混合料路面的孔隙率密切相關(guān)，為保證路面的透水性良好，可適當(dāng)提高路面的孔隙率從而有效改善路面的透水性能及防堵塞性能;在級(jí)配設(shè)計(jì)中，使用粗級(jí)配也能有效的提高混合料的透水性能。

所采用的集料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，防止施工中擠壓破碎堵塞路面孔隙，所采用的瀝青應(yīng)具有足夠的黏性，防止礦料在與空氣及水的接觸中，引起礦料的剝離老化;施工中應(yīng)注意保持料的清潔，防止粉塵的混入堵塞路面空隙。

透水混凝土修建通車后，應(yīng)用道路清掃車及灑水車等定期進(jìn)行路面的清理工作，有效減輕塞堵物對(duì)路面開(kāi)孔空隙的塞堵，保證路面的滲水能力。