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    我国透水性铺装发展与研究综述|透水性铺装材料

    时间:2019-05-15 06:30:37来源:佩佩美文网 本文已影响 佩佩美文网手机站

      摘要:近十年来,我国关于透水砖的研究数量迅速增加,虽然时间不长,但取得了相当多的成果。本文在透水砖研究文献统计的基础上,采用内容分析法,对不同研究方向的相关文献进行总结和概述,并提出研究普遍存在的问题和对未来研究的展望,以期对进一步深入研究提供新的视角。
      
      关键词:透水砖;材料;结构;地表径流
      Abstract: Over the past decade, the rapid increase in the number of permeable brick, although the time is not long, but made ​​quite a few achievements. In this paper, the research literature statistics on the basis of the water-permeable bricks, using content analysis, literature summary and overview of the different research direction, and made the study a common problem and the outlook for future research to further in-depth research to provide new perspective.Key words: permeable brick; material; structure; surface runoff
      
      
      中图分类号:U443.33 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
      
      1.前言
      随着我国城市化进程的重心逐渐从建设到改善,越来越多的市政工程问题引起了广泛关注。道路雨水处理是市政工程中重要的环节,特别是城市交通逐渐成为城市血脉的今天,解决道路雨水蓄积和漫流现象。从荷兰人发明透水砖至今,这种高效解决城市路面雨水下渗的铺装已经在西方国家得到了广泛使用,近十年来在我国也悄然兴起,而对于透水砖的研究也日趋广泛。本文总结了透水砖研究发展的历程与研究发展方向,希望借此对广大学者更好的研究透水性铺装提供参考。
      
      2.近10年研究结果统计
      2.1数量统计
      近10年来,共有关于透水砖的学术研究文献共680篇,总体上呈日益增多的趋势。文献发表数量从2002年的17篇,增长到2011年的122篇。在计入统计的学术文献中,关于工程技术的文献有319篇,占总数的47%;关于行业技术指导的文献有146篇,占总数的21%。而从大类统计,自然科学类文献与社会科学类文献所占比例分别为70%和26%
      
      图1
      
      2.2数据统计结论
      总体来看,由于研究对象的特点,对于透水砖的研究主要集中在自然科学方面,相关文献占总数的70%。从详细分类来看,关于透水砖研究主要集中工程技术方面(见图1),这明显由于对于透水砖的研发和使用主要受到工程建研究单位的重视,而社会科学大类下的行业指导的学术文献多数也由此类研究单位完成。对于相关政策的研究文献相对缺失(见图1)反应了我国对城市路面雨水下渗这一市政问题指定的相关政策有所不足或过于简略。而其他类别中的大众科普类文章只有4篇,说明透水砖的性能并不被广大群众所了解,这对于透水砖的普及有一定难度。
      3.研究方向和主要成果:
      国内对于透水砖的研究目前主要集中于:1.材质本身 2. 结构和垫层3. 透水砖与地表径流的关系等3个方面。
      3.1 关于透水砖本身的研究自2002年以来共有110篇,从07年开始研究文献呈明显上升趋势(见图2)。
      
      图2
      3.2 利用高分子等新型材料以实现更为优越的物理性能,如透水材料的透水率、强度和透水孔隙的自净性能等,代表研究。
      3.3关于透水砖铺装结构的研究自2002年以来共有18篇相关文献。主流观点认为,透水性铺装的结构层对路面整体透水性能会产生显著影响,且其影响与垫层的结构、材质等多种因素相关。
      3.3.1 如北京林业大学的朱春阳等的研究显示,不同的道路铺装基层结构对于雨水入渗过程的影响有着明显的不同。其实验并未采用所谓针对透水铺装的专用垫层结构,发现常见垫层结构中透水性能也存在很大差异,效果最好的一种常见铺装完全可以满足透水性铺装层的渗透量需要[9]。
      3.3.2 侯立柱等的的研究则显示,垫层的不同土壤特性和土壤原含水量均会对雨水入渗过程产生影响,以沙料为主的铺装形式下渗性能最佳[10]。
      3.3.3 西安理工大学武晟等明确指出,由于下垫面的影响,降雨量较小时径流系数不能反应渗透能力;研究并将弱透水性的3中下店面下渗能力做了排序[11]。
      3.3.4 此外,根据不同地域条件和道路施工具体情况,徐军等提出了针对浦东地区较为完整的,集透水、渗水、排水、保水功能于一体的透水性人行道结构和排水系统不设方法,以及现场渗水性能测试的新方法[12]。
      3.3.5 王贯明等的研究则是对北京市某路段的道路透水状况做了实地研究,并针对北京市的具体情况给出了建议[13]。
      
      3.4 国内关于透水砖与地表径流的关系的研究直到近年才有所发展,但迅速成为研究关注的焦点,随着国内城市内涝问题的加剧,此项研究也变得更为迫切和具有实际意义。
      国外的相关研究开始较早:1983年美国国家城市径流计划的研究最早得出流域内不透水面积的增加会致使径流系数增大这一结论,丹佛的城市排水及防洪署研究发现,径流系数随着降雨量的增加而增大。国内的研究起步较晚,在进入21世纪以后才逐步有了相关研究,且主要集中在北方城市和雨水利用相关方面上,有一定的局限性。
      4.结论与展望
      4.1存在的问题
      在以往研究中进行实验并得到具体数据的研究相对较少。
      透水砖在城市道路的使用尽管一定程度地缓解地表径流、收集雨水、改善生态环境,但也面临着令人担忧的现状——透水砖的透水性能不理想。除了本身材质问题外,还包括硬化路基、配套收集渗水系统不健全、监督制度不明确等问题。
      例如透水效果受到铺装面层下结构层的影响,然而很多使用透水砖的路面基层铺筑了混凝土,极大程度地干扰了雨水的正常入渗土层;透水砖仅作为一套完整的雨水收集体系的一部分,因为无法将其良好统一使用,因此雨水即使通过透水砖渗入土层也不能真正进行循环;透水砖市场对于透水砖透水性标准及各种指标不统一、水务部门也为明确监管制度,因此规范地运用透水砖为生态环境效力遇到障碍。
      4.2对未来的展望
      虽然透水砖的使用仍存在诸多问题,但不可否定的是,经过众多学者的全方位的系统研究,已经对透水铺装的材料、结构以及与径流系数的关系有了一定成果。并且对于饰市面上透水砖的质量的提升也起到了推动的作用。已有的研究对于影响透水砖作用的特性都做了具体的分类与研究,但对于各种影响因素共同作用的效果以及各个影响因素的影响力大小的研究相对空白,因此在未来的研究中,应当对于单一影响因子共同作用对于透水砖性能的影响进行更深入的探讨。另外,以往研究对于实验方面相对缺失,透水砖的研究需增加定量的实验,更加深入的研究透水砖的性能及与雨水下渗的关系。
      
      参考文献:
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