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2018
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海綿城市建設與土工合成材料（四）：透水鋪裝中的土工合成材料
作者：
一、引言
透水鋪裝系統(tǒng)作為“海綿城市”理念下的具體措施之一，重新構建了被硬化地面所破壞的“降雨—徑流—下滲—回用/循環(huán)”的良性循環(huán)，被譽為“會呼吸的”地面鋪裝，具有良好的生態(tài)效益，對修復城市水環(huán)境、實現(xiàn)雨水資源化具有重要意義。目前，透水鋪裝系統(tǒng)已被廣泛應用于公園、停車場、人行道、廣場、輕載道路等領域。土工合成材料作為透水鋪裝系統(tǒng)的重要組成部分，針對“滲、滯”的措施，土工合成材料應能夠發(fā)揮下滲、反濾的功能，保證雨水有效下滲到土體中，盡量減小排入管道系統(tǒng)的雨量;針對“蓄、凈”措施，土工合成材料應能夠發(fā)揮蓄水、凈水的功能，保證雨水盡量能夠有效留存，并與砂石共同作用，凈化水質，能夠有效儲存雨水。針對“用、排”措施，土工合成材料能夠保證排水暢通，有良好的水力條件和反濾條件，保證不易淤堵，達到雨水綜合利用的目標。
二、透水鋪裝系統(tǒng)結構
透水鋪裝
透水鋪裝系統(tǒng)的結構，從上到下依次為: 面層、基層、底基層、土層。按照面層材料不同可分為透水磚鋪裝、透水水泥混凝土鋪裝和透水瀝青混凝土鋪裝，嵌草磚、園林鋪裝中的鵝卵石、碎石鋪裝等也屬于滲透鋪裝。在透水鋪裝中可以充分利用土工合成材料的隔離、排水、反濾、防滲等功能，保證透水鋪裝能夠安全有效地服務于“海綿城市”。
三、透水鋪裝系統(tǒng)中的土工合成材料及作用
(一)隔離作用
在輕載道路工程中，將土工織物置于基層底基層與土層之間，以避免粗細兩種土料的相互混雜，保證粗顆粒透水層的設計厚度和整體功能。同時，在土層與底基層之間鋪設土工織物，可以阻斷毛細水運移通道，用以防治地基凍脹等現(xiàn)象，保持結構穩(wěn)定性。
(二)防滲作用
透水鋪裝系統(tǒng)中,當土地透水能力有限時，應在透水鋪裝的透水基層內設置排水管或排水板。在穿孔排水管與礫石層之間，應考慮包裹防滲土工合成材料，避免雨水下滲過程中細顆粒進入排水管中。同時在礫石層與土基層也應考慮包裹防滲土工合成材料，確保穿孔排水管長效使用、不致淤堵。而目前海綿城市建設中，常常忽視穿孔排水管的防淤堵措施，應在設計中予以改正。在一些建筑與小區(qū)道路上，當雨季來臨時，在透水鋪裝系統(tǒng)中，大量雨水滲流可能造成滲流變形，給周邊建筑物或者構筑物造成損失，因此也需要在基層及底基層與土層中布置土工合成材料，阻礙滲流造成滲流變形。
(三)反濾與排水作用
在雨水季節(jié)，由于降雨量的增加，透水鋪裝系統(tǒng)中，滲透水量較大，導致土層滲透力不足，雨水長期處于基層，很可能導致透水鋪裝系統(tǒng)的破壞。此時，需要在基層及基底層設置排水材料或排水系統(tǒng)，收集基層中的滲流，并通過排水材料順利排出體外。同時，在基層位置布置土工合成材料，利用土工合成材料反濾的特性使得水流通過而顆粒保留。
(四)加筋作用
在一些特殊的地質的城市中，建造“海綿城市”，透水鋪裝既要滿足“降雨—徑流—下滲—回用/循環(huán)”的良性循環(huán)，又要滿足地基承載力的要求。土工合成材料置于基層或者土層，能夠提高土體的強度，改善土體的變形性能。土工格柵與土體結合，既能滿足徑流下滲的要求，又能滿足強度變形要求。
在海綿城市全面推進建設的今天，透水鋪裝系統(tǒng)可以與建設智慧城市的實踐相融合。通過在線實時監(jiān)測預警暴雨和透水鋪裝系統(tǒng)積水情況，快速做出反應，控制地表徑流量。將透水鋪裝系統(tǒng)基礎設施與大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術手段相結合，實現(xiàn)對雨洪的智慧調控及城市雨水的循環(huán)利用，從而達到智慧“海綿城市”的功能，是實現(xiàn)海綿城市建設的重要舉措之一，土工合成材料在其中發(fā)揮重要作用，也必將有廣闊的應用空間。
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