海绵城市透水路面病害及养护策略分析

吴秋霖 张颖超 李宗锋

【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。

【Abstract】As one of the important measures to help the construction of sponge city， permeable pavement has been paid more and more attention. However， various diseases will appear in the service process of permeable pavement， which seriously restricts the development of permeable pavement. Therefore， this paper analyzes the disease types and maintenance problems of permeable pavement， and puts forward the optimization maintenance strategy of permeable pavement， so as to provide some reference for the construction of permeable pavement in sponge city.

【关键词】透水路面;病害;养护

【Keywords】 permeable pavement; disease; maintenance

【中图分类号】U418                                          【文献标志码】A                                                 【文章編号】1673-1069（2021）08-0128-02

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

针對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。

【参考文献】

【1】柯水平，张树宁，白子建.基于“海绵城市”理念的城市道路设计探讨[J].城市道桥与防洪，2016（10）：1-4.

【2】范宗青.浅谈透水性铺装材料在海绵城市建设中的应用[J].智能城市，2017（6）：87.

【3】刘亚楠.海绵城市中透水铺装的应用推广研究[D].北京：北京建筑大学，2017.

【4】施卫平，屠浩驰，李辉，等.透水混凝土路面的长期表现研究[J].浙江建筑，2021，38（1）：62-64，74.

【5】魏国容.基于低影响开发的城市道路优化设计研究[J].城市道桥与防洪，2021，（2）：18-20，28.

【6】郑晓光，陈亚杰.缝隙透水型路面关键设计参数及透水功能研究[J].城市道桥与防洪，2021，（1）：161-164.

【7】张维洲.透水铺装路面混凝土堵塞效应影响因素试验研究[J].建材发展导向（上），2021，19（1）：88-89.

【8】蒋佳，赵永利，谢磊.透水混凝土人行道的空隙堵塞现状及成因分析[J].混凝土，2021，（1）：143-147.

【9】幺海博.透水铺装控流截污试验及其设计应用研究[D].北京：北京建筑大学，2013.