透水混凝土是一種生態(tài)環(huán)保型混凝土，可以補(bǔ)充地下水，緩解城市內(nèi)澇，吸聲降噪，改善城市熱環(huán)境，具有良好的環(huán)境效益和社會(huì)效益。對(duì)透水混凝土路面鋪裝的深入研究有助于該綠色基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用與發(fā)展。

1. 透水混凝土發(fā)展歷程

透水混凝土的應(yīng)用始于100多年前，據(jù)V M Malhortra記載：1852 年英國(guó)在建造工程中開發(fā)了不含細(xì)骨料的混凝土，即透水混凝土。美國(guó)從20世紀(jì)60年代就開始了對(duì)透水混凝土設(shè)計(jì)方法的研究。1995年，南伊利諾伊大學(xué)的Nader Ghafoori闡述了透水混凝土作為路面鋪裝材料的使用技術(shù)，并對(duì)其物理性能進(jìn)行了探討研究。后來，日本、法國(guó)等也開始對(duì)透水混凝土進(jìn)行研究和開發(fā)。我國(guó)于1993年開始進(jìn)行透水混凝土與透水性混凝土路面磚的研究，并于1995年成功研制出透水混凝土。

2. 透水混凝土路面結(jié)構(gòu)及類型

2.1 透水混凝土的微孔結(jié)構(gòu)

透水混凝土的特點(diǎn)是采用單粒級(jí)粗骨料作為骨架。由圖1可以看出，透水混凝土內(nèi)部含有較多的孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔，因此具有良好的透水性。

2.2 透水混凝土路面結(jié)構(gòu)

將透水性混合料直接攤鋪在路基上，經(jīng)壓實(shí)、養(yǎng)護(hù)等工藝構(gòu)筑而成的路面即為透水混凝土路面。與傳統(tǒng)的封閉性路基結(jié)構(gòu)相比，透水性混凝土路基是開放式的。 圖2是典型的透水混凝土路面結(jié)構(gòu)示意圖。各個(gè)結(jié)構(gòu)層的功能列于表1。

2.3 透水混凝土路面類型

在我國(guó)，透水混凝土路面鋪裝主要用于園區(qū)道路、步行道、停車場(chǎng)、廣場(chǎng)等，根據(jù)荷載大小以及土壤滲透性的不同，將透水混凝土路面分為3種：

1）全透水結(jié)構(gòu)人行道

當(dāng)土基滲透系數(shù)>10－6m/s，且滲透面距離地下水位＞1.0m，路面用于人行道時(shí)，可以采用全透水結(jié)構(gòu)人行道。雨水沿面層、基層下滲，最后滲入路基中，全透水結(jié)構(gòu)人行道典型示意圖如圖3a）所示。基層可采用級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石及級(jí)配礫石，厚度不應(yīng)小于150mm。

2）全透水結(jié)構(gòu)其他道路

當(dāng)路面用于非機(jī)動(dòng)車道或者景觀硬地等其他道路時(shí)，可以采用全透水結(jié)構(gòu)道路。在級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石及級(jí)配礫石基層上增設(shè)多孔隙水泥穩(wěn)定碎石基層。如圖3b）所示。一般多孔隙水泥穩(wěn)定碎石基層厚度不小于200mm，級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石及級(jí)配礫石基層厚度不應(yīng)小于150mm。

3）半透水結(jié)構(gòu)路面

軸載4t以下的停車場(chǎng)、廣場(chǎng)、小區(qū)道路，可采用半透水結(jié)構(gòu)透水路面，土基上方常加設(shè)非透水型防滲土工布。雨水依次透過面層、基層后，沿不透水墊層的頂面排出路基之外，路基亦不受路面滲水的影響。如圖3c）所示。一般穩(wěn)定土基層或石灰、粉煤灰穩(wěn)定砂礫基層厚度不小于180mm。

鄭州在位于鄭東新區(qū)的國(guó)際會(huì)展中心停車場(chǎng)工程中，采用彩色透水混凝土進(jìn)行鋪裝，廣場(chǎng)面積達(dá)17000㎡，面層為40mm 厚橄欖綠透水混凝土，透水系數(shù)為1mm/s。

2008年，北京在奧運(yùn)會(huì)廣場(chǎng)、停車場(chǎng)鋪設(shè)透水混凝土面積約 11.7萬㎡。利用在賽道周邊設(shè)置截水溝等措施將經(jīng)過透水混凝土過濾的雨水排入賽道內(nèi)，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)館內(nèi)雨洪利用，平均每年利用雨水約12萬m3，雨水利用率約為85%，節(jié)約了賽道補(bǔ)水。

2010年，在整個(gè)世博園區(qū)，60%以上的路面采用了透水混凝土，例如世博中心廣場(chǎng)、A13廣場(chǎng)、世博公園、世博園區(qū)內(nèi)地坪、C08廣場(chǎng)和非洲廣場(chǎng)等。經(jīng)過多次降雨監(jiān)測(cè)表明，雨水能迅速滲入地下，路面無積水，夜間不反光，增加了路面通行的安全性、舒適性。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國(guó)在透水混凝土的研究和應(yīng)用方面不斷加大投入力度，許多研究項(xiàng)目如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。相信隨著研究的深入，透水混凝土道路的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊。