倪文國

(衡水市公路勘測設(shè)計(jì)所)

我國的大多數(shù)城市都喜歡選擇整齊漂亮的石板材或水泥等不透水路面,包括人行道、自行車道、郊區(qū)道路、露天停車場、庭院和街巷的地面以及公共廣場等。但在美觀的同時(shí),人們卻承受著硬化路面所帶來的環(huán)境危害。如,不能通透雨水,使得雨水對地下水的補(bǔ)充被阻斷;雨水在地面匯集,大量集中在機(jī)動(dòng)車和自行車道上,引起交通堵塞;雨水從地面流失或被蒸發(fā),使城市揚(yáng)塵污染加重,地面平均溫度升高,能源消耗加大等。

1 硬化路面的危害

硬化路面雖然整齊耐用,但其最大缺點(diǎn)就是不透水。路面不透水,使得降雨時(shí)雨水對地下水的補(bǔ)充完全被阻斷,在依賴地下水作為飲用水源的城市,會(huì)使下降的地下水位難以回升;相反,雨水從路面流失到排水管道排泄,使城市變?yōu)榈乇砀稍锏娜彼貐^(qū),加重城市揚(yáng)塵污染,還會(huì)因地表干燥而給城市綠化帶來很大困難。下大雨時(shí),雨水排泄不暢,將在城市的大街小巷形成水淹狀況,或者使城市邊上產(chǎn)生水災(zāi)。而且雨水在路面淤積,一方面會(huì)引起交通堵塞,加重機(jī)動(dòng)車尾氣排放的污染,另一方面,雨水橫流時(shí)會(huì)溶入大量城市污染物,如汽車排放的重金屬、輪胎的磨損物、生活垃圾,建筑工地上的粉塵和化學(xué)物、城市草地噴灑的農(nóng)藥等等,這些雨水經(jīng)管道直接排放到當(dāng)?shù)睾恿髦?會(huì)造成污染。大雨時(shí)在路面形成的水坑常常會(huì)存在好幾天,很容易產(chǎn)生流行病,極大地影響著城市衛(wèi)生。

其次,硬化路面吸收、儲(chǔ)存并反射太陽的熱量,可使地面平均溫度升高幾度。這會(huì)增加城市夏季的炎熱,減少城市生活的舒適感,同時(shí)增加城市生活中為降溫付出的能源消耗。城市建設(shè)者們忽視了一個(gè)問題,美觀不等于舒適,人們是在舒適中尋找美觀,而不是在美觀中舒適。

硬化路面還會(huì)引起諸多環(huán)境和生態(tài)負(fù)效應(yīng),如使路面的空氣交換和空氣濕度降低,與城市中日益加重的空氣污染相結(jié)合,形成城市熱島效應(yīng),對本地植物和動(dòng)物的生存十分有害,會(huì)影響到由這些植物、動(dòng)物組成的地面生態(tài)系統(tǒng)和生物活動(dòng);硬化路面使一些相互依賴生長的植物群和動(dòng)物群的生態(tài)空間被分離開來,這對保護(hù)城市中的小生態(tài)(生態(tài)小島)極為不利。

2 透水性路面的優(yōu)點(diǎn)

與硬化路面相比,透水性路面具有諸多生態(tài)方面的優(yōu)點(diǎn),具體表現(xiàn)在以下幾方面。

(1)雨水能夠迅速地滲入地表,還原成地下水,使地下水資源得到及時(shí)補(bǔ)充;

(2)提高地表的透氣、透水性,保持土壤濕度,改善城市地表生態(tài)平衡;

(3)吸收車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的噪聲,創(chuàng)造安靜舒適的交通環(huán)境。雨天能防止路面積水和夜間反光,改善車輛行駛、以及行人行走的舒適性與安全性;

(4)透水性路面材料具有較大的孔隙率,能蓄積較多的熱量,有利于調(diào)節(jié)城市地表的溫度和濕度,消除熱島現(xiàn)象。

3 透水性路面的型式

3.1 非行車道透水性路面

20世紀(jì) 90年代以來,國際上流行用透水性材料來覆蓋城市的路面,或?qū)⒁郧颁佋O(shè)的一些硬化路面改為透水性路面,以增強(qiáng)城市的生態(tài)效果。具體辦法有以下 6種。

(1)鋪雜草地。這種雜草地由腐殖質(zhì)和雜草組成,草皮較厚,適合于多種露土的遮蓋。

(2)鋪露草方格磚?；炷镣ㄍ阜涓C磚的中間用腐殖質(zhì)填上,草地種子生長其中,可保證 40%的綠色面積,適合于露天停車場或自行車道路面。

(3)鋪地磚草皮拼接型路面。地磚與地磚之間留出一定距離,之間用泥土連接,草生長于泥土上。這樣的路面,草和植物生長的綠色連接部分約占 35%,適合于公園和人行道路面。

(4)鋪鵝卵石、碎石路面。路面由大小較為均勻的鵝卵石或小石頭散落鋪成,通透性強(qiáng),不長雜草,適合于房舍周邊、人行道邊難以綠化的露土地面等。在中國園林中,碎石蓋路方法的使用非常廣泛,現(xiàn)在在歐洲國家的公園和校園也越來越多地使用此法。

(5)鋪路使用透水性地磚。這種磚有許多滲漏性孔,連接處由透水性填充材料拼接,適合于人行道、步行街巷的地面。

(6)使用孔型磚加碎石地面。這種地面由四角帶孔的地磚鋪成,孔中撒入小鵝卵石或小碎石以保證雨水順利通透,好處是不生雜草,地面的熱反射大大低于全硬化路面。

以上鋪路方法都能在中國古建筑(如故宮和頤和園)中找到原型,我國古代一直把水作為生存地的靈氣,城市總是依水而建。這也被當(dāng)今國際城市環(huán)境和生態(tài)保護(hù)專家學(xué)者推崇備至。

目前,環(huán)保先進(jìn)國家和城市的新做法還包括盡量保護(hù)和保留本地的野草資源即野草地,構(gòu)成城市中的小生態(tài)島,調(diào)節(jié)城市中人們的生活情調(diào)和滿足成人與孩子對自然界的向往;把過去人工栽種的單一綠草,重新種上本地野生草種,恢復(fù)城市本地生態(tài)特征;將過去鋪路蓋上的密封型水泥板去掉,用透水材料和方法來遮蓋露土。

3.2 行車道透水性路面

城市行車道可采用透水性瀝青混凝土或透水性混凝土。

透水性瀝青混合料具有一般瀝青混合料所沒有的特點(diǎn),即較大的空隙率和大粒徑骨料含量較多。因此,透水性瀝青混合料具有一些優(yōu)良的路用性能:(1)粗糙的路表面提高了抗滑性能;(2)良好的透水性能;(3)良好的吸音性能。因此無論對車輛行駛及環(huán)境保護(hù)都有益處。但正是因?yàn)槠涠嗫滋匦詻Q定了該混合料本身不能提供很大的力學(xué)強(qiáng)度,而且,由于透水性瀝青混合料自身的蓄水能力,結(jié)構(gòu)內(nèi)部在一定時(shí)間內(nèi)可能會(huì)滯留一部分雨水,從而影響了使用壽命。所以,為了保證混合料多孔透水和使用壽命,就需協(xié)調(diào)力學(xué)強(qiáng)度和空隙率這一對矛盾,而協(xié)調(diào)兩者的關(guān)鍵就是合理的混合料配比與正確的材料選擇。

透水混凝土是采用單粒級粗骨料作為骨架,水泥凈漿或加入少量細(xì)骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面,作為骨料顆粒之間的膠結(jié)層,形成骨架—空隙結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料,透水性混凝土是粗骨料顆粒間通過硬化的水泥漿薄層膠結(jié)而成的多孔堆聚結(jié)構(gòu),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,但同時(shí)強(qiáng)度比普通混凝土低很多。從優(yōu)化原材料、調(diào)整配比、摻入礦物細(xì)摻料和有機(jī)增強(qiáng)等幾方面的措施來提高透水性混凝土的強(qiáng)度。

4 結(jié)束語

在中國的城市化建設(shè)如火如荼地開展的同時(shí),人們感覺到城市越來越不適合人類居住,酷暑難耐、噪音污染、空氣污染等無時(shí)無刻不在影響著人們正常的工作和生活,究其原因就是城市規(guī)劃者或建設(shè)者不注重城市生態(tài)建設(shè),沒有生態(tài)保護(hù)的觀念。

可喜的是,越來越多的人認(rèn)識(shí)到硬化路面帶來的危害,因此盡量避免鋪設(shè)硬化路面已成為世界城市建設(shè)的共識(shí)和做法。應(yīng)立法要求在任何重大建設(shè)項(xiàng)目開工之前,要經(jīng)過環(huán)保、生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展論證,并由社會(huì)公開討論,征集各界的看法和建議,這樣會(huì)使建設(shè)項(xiàng)目工程的決策提高一個(gè)水平,也有利于保護(hù)城市脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。