透水性沥青铺装的设计流程示意
摘要:针对传统城市广场的非透水性铺装的生态性缺陷，探讨透水性沥青混合料在城市广场铺装中的设计及应用。基于减小地表径流、土基渗透能力及铺装溢流量等方面因素，设计透水性沥青混合料的目标孔隙率及铺装厚度；针对透水性沥青混合料铺装在使用中出现的问题，提出养护与管理措施。通过对透水性沥青混合料渗透性等方面的研究，为城市广场透水性铺装设计及其推广应用提供借鉴。

Abstract:The design and application of permeable asphalt mixture in the pavement of city square aiming at the ecological deficiencies of the traditional non-penetrating pavement. The target porosity and thickness of pavement of the permeable asphalt mixture on the basis of the factors such as reducing the runoff, the filter ability of soil base and pavement overflow. The maintenance and management measures are put forward aiming at the possible problems in the using of the permeable asphalt mixture pavement. The study of permeable asphalt mixture can provide reference for the design, popularization and application of the permeable pavement of city square.

内容:3 透水性沥青混合料铺装的设计步骤
(图5)
3.1 透水性沥青混合料铺装结构的选择
　　 根据广场的使用功能及地质条件，假定透水性铺装的结构层次一般采用(图6)所示的透水性沥青混合料的典型铺装结构。面层是一种典型的断级配的沥青混合料，碎石含量较高。根据国内外透水性沥青混合料的级配规律，这种混合料4.75mm以上碎石含量一般为75.0%～87.5%，矿粉含量3%～5%，沥青用量重量比为4.0%～6.0%。面层孔隙率大，一般为15%～25%，甚至更大，厚为3～6cm。沥青层下设两层碎石：过滤层为粒径1.3cm的碎石，厚为5cm；蓄水层为粒径2.5～5cm的级配碎石，孔隙率为38%～40%，其厚度视所需蓄水量而定，因为它主要用于贮蓄雨水并延缓地表径流。
3.2 透水性沥青混合料透水能力的确定
　　 透水性沥青混合料的透水能力是透水性沥青铺装的主要指标，通过室内透水性沥青混合料的渗透试验得知：透水性沥青混合料的孔隙率与其渗透系数有很好的相关性[6](图7)。可知，只要确定了透水性沥青混合料的孔隙率就能保证沥青铺装的透水能力。透水性沥青铺装孔隙率的确定要根据能够降低或减少降雨情况下透水性沥青铺面不产生地表径流所需的孔隙率，计算公式为[6]：

式中， Q径为径流量（L/s）；Q径=q?追F；q为设计暴雨强度，q=167i，i为降雨强度（mm/min）；F为汇水面积104m2；?追为径流系数；B为广场宽度（m）；L为广场长度（m）。
　　 由式(1)可知，只要将透水性沥青混合料的孔隙率设计为V径流设，由其铺筑的透水性沥青铺装就能将设计暴雨强度为q，产生地表径流量为Q径的雨水透除，使透水性沥青铺装表面不产生地表径流。式(1)同样是设计暴雨强度或降雨强度与透水性沥青混合料目标孔隙率的表达式。当?追、F、B及L一定的情况下，可以得到不同降雨强度i时所对应的透水性沥青混合料的目标孔隙率V径流设。
3.3 透水性沥青混合料强度指标的确定
　　 将V径流设作为透水性沥青混合料的目标孔隙率，依据(表1、2)的要求进行混合料配合比设计。并按规程[4]要求制作成标准马歇尔试件（直径为10.16cm，高为6.35cm的试件）。考虑透水性沥青混合料应用到城市广场铺装，主要保证混合料的马歇尔稳定度、抗剥离性（抗分散性）——所采用的试验是将沥青混合料的标准马歇尔试件放入洛杉矶磨耗试验机中旋转，计算其损失率、良好的水稳性及耐久性等(表3)。
3.4 透水性沥青混合料铺装结构厚度的确定
透水性沥青铺装土基的渗透系数确定后，结合面层的孔隙率假定透水性沥青铺装的结构层厚度。通常透水性沥青铺装的预结构厚度可用下式求出[7]：
H=(0.1i-3 600K0)t/(60V) (2)
式中，V为平均孔隙率；K0为路基土的平均渗透速度（cm/s）；i为降雨强度(mm/h)；t为雨水持续时间（min）。
　　 根据土基的渗透能力计算透水性沥青铺面结构厚度的溢流量[5]，使设计的沥青铺装结构厚度内蓄水量及渗透的雨水量不小于由于降雨产生的地表径流量。通常透水性沥青铺装的厚度为3～6cm左右（厚度取决于所受荷载的大小），这样可以确定满足要求的蓄水层的厚度，最终确定了透水性沥青铺装结构的厚度。

作者简介:关彦斌/1974年生/男/黑龙江哈尔滨人/北京交通大学土木建筑工程学院在读博士研究生/河南理工大学讲师/研究方向为路基路面工程（北京 100044）
王连俊/1962年生/男/山东广饶人/教授/北京交通大学土木建筑工程学院院长助理（北京 100044）
孔永健/1963年生/男/河北张家口人/副教授/博士/北京交通大学土木建筑工程学院（北京 100044）