透水混凝土路面的透水、容水能力设计.pdf

一 G s 透水 混凝 土 路 面 的透水 、 容 水 能 力设 计 麻旭 荣 上海市政工程设计研究总院( 集团) 有限公司， 上海 2 0 0 o 9 2 摘 要： 在简介透水混凝土路面透水 、 容水 能力设 计原则 的基础上 ， 重点 分析 了面层坡度 、 基层坡 度和 土基渗透 半对路 面容水 能 力 的影响 ， 给出了不同坡 度下有效容水能力的计算公式 ， 得 到透水混凝 土路 面设计 中必须考虑 的两个重要 凶素 ， 提 长坡路段透 水混 凝 土路 面设计 可以采 取的相应措施 。 关键词 ： 透水混凝土路面 ；容水 能力；路面坡度 0 引 言 透水 混 凝 土 路 面 具 有 良好 的 生 态 环 保 、 节 约 资 源 及 交 通 安 全 等 方 面 的 特 点 ， 在 城 市 建 设 发 展 中 得 到 了大 规模 的应 用 。透水 混 凝 土 路 面除 了 让 雨 水 直 接降落到路面上 外 ， 还 应更 多 的考 虑如何处 理排 水 的问 题 。在 设 计 透 水 混 凝 土 路 面 时 ， 应 能 够 维 持 特 殊 水 平 面 的 径 流 ， 并 且 可 以 处 理 现 场 其 他 部 分 的 径 流 ， 包 括 建 筑 物 、 非 透 水 路 面 和 缓 冲 区 等 。要 确 保 从 路 缘 、 排水 管 、 现 场 排 水 设 施 以及 地 表 植 被 流 出 的 水 进 入 透 水 混 凝 土 时 不 夹 杂 沉 积 物 和 土 壤 ， 以 免 引 起 系统 堵 塞 。 1透 水 、 容水 能 力设计 在 透水 混 凝 土 路 面设 计 时 重 点 需 要 考 虑 三 个 因 素 ： 预期 的降雨强 度 、 路 面特 点和 土壤 的性 质 。在 透水 混 凝 土系统 中 ， 水 文 因子 决 定 于路 面 允 许 的地表 径 流 强 度 。同时 ， 径 流也是 土壤 特性 的一个 体 现 ， 尤 其是 渗 透 率 。砂质 的 和干 旱 的 土 壤 能够 快 速 吸 收 雨水 ， 而 紧 致 的 黏土几 乎不 能吸 收水 分 。 没计 透水 混 凝 路 面 及 雨 水 处 理 系 统 时 ， 必 须 考 虑 两 个 条件 ： 渗透 性 和储 水 能力 ， 即透 水 混 凝 土 路 面 的透 水 与 容 水 能 力 ， 不 应 该 出 现 由 于 渗 透 能 力 差 或 储 水 能 力 不够 导 致 地 表 径 流 过 量 的 问 题 。通 常 来 说 混凝 土 的渗 透 率 并 不 是 临 界 设 计 标 准 ， 渗 透 率 的 设 计 必须 能够 满 足所 有 降水都 能渗 入透 水混 凝 土表 面。若渗透率为 1 4 0 I ( m mi n ) ， 则在到达渗透极 限之 前 ， 至少 应 容 纳 0 2 4 c m s 的 降 水 。在 设 计 中 ， 渗透 率 不 是 决 定 性 因 素 ， 而 通 过 地 基 的水 流 速 度 才 收 稿 日期 ： 2 o 1 4 0 4 2 5 基金项 目： 上海市科学技术委员会资助项 目( 1 3 Q B 1 4 O 3 2 O 0 ) 1 6 上 么磁 N 。 2 2 o 1 4 更 具 限制 性 。 透水 混凝 土路 面 的容 水能 力包 括 ： 透水 面层 容量 、 透水 混凝 土基层 ( 或 垫层 ) 的容 量 以及渗 入地 下土 壤 的 水 量 。透水 混凝 土 的理 论 容水 量 由其 有 效 孑 L 隙 率 ( 能 够被 雨水填 充 的孑 L 隙 ) 决 定 。如 果 透 水混 凝 土 的 有 效 孔 隙 率 为 1 5 ， 则 每 1 0 0 mm 的 路 面 深 度 可 容 纳 1 5 mm的降雨 ， 即厚度为 1 0 0 mm、 有效孔隙率为 1 5 的透 水混凝 土 路 面 。若 基层 为 非 透 水结 构 ， 在 雨 水 形 成径 流前 可容纳 相 当于 1 5 I T t F I I_ 的降水 。 透水 基层 对容 水 能 力 的影 响 很 大 ， 用 作 基 层 的 压 实 的普通 石头 的孔 隙率 一般 为 4 0 ， 细 集 料 含量 高 的 透水 混凝 土 结 构 的 孔 隙 率 约 为 2 O 。引用 f 面 的 例 子 ， 孔 隙率 为 l 5 、 厚度 为 1 0 0 mI T l 的透水 混凝 土铺设 在 2 0 0 I T l m 的 透 水 基 层 上 ， 则 路 面 的 容 水 能 力 将 是 5 5 1T i m的降水 。南此 可 见 ， 透 水 基 层 对 透 水 混 凝 土 路 面 的容水 能力 有着积 极 的影 响 。 额外 的容水 能力 可 以通过 增设地 下储 水设 施 或 管 道来 获得 。这 些储 水 设 施 通 常 是用 来 储 水 ， 而 不 仅 仅 是控 制径 流 。 2路面坡 度 的影 响 以上 分析 成立 的一个 重要 假设 是整个 路 面 系统 完 全水 平 。如果 路 面不 水 平 ， 当降雨 强 度大 于 土 壤 的 渗 透率 时 ， 较 高 一 端 的 孔 隙 未 被 填 满 ， 水 流 向较 低 的 路 面 ， 如 图 1 B所 示 。一旦 较 低 一 端 的路 面孔 隙 被 填 满 ， 水就会流 出， 无法体现透水路面的优越性 。 ( A) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m