黃麗萍

摘要 隨著海綿城市建設(shè)的推進(jìn)，能使雨水從面層滲透到基層甚至路基的“透水型人行道”開始推廣。文章通過對(duì)目前透水人行道現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析，結(jié)果表明目前人行道存在表面堵塞和破損現(xiàn)象，在使用過程中需要經(jīng)常對(duì)透水型人行道進(jìn)行表面清理，并控制道路荷載，增強(qiáng)道路強(qiáng)度。透水型人行道不僅要保證道路表面強(qiáng)度，而且要有充分的排水特性，必須控制好相關(guān)施工參數(shù)。該文對(duì)相關(guān)施工參數(shù)進(jìn)行了論述，結(jié)論可以為類似工程提供參考。

關(guān)鍵詞 海綿城市;人行道;設(shè)計(jì)方案;施工參數(shù)

中圖分類號(hào) U417 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2022）07-0148-03

0 引言

隨著城市化加劇，為了方便城市居民出行和物資流通，硬化型路面不斷出現(xiàn)。路面的硬化不僅可以方便交通出行，而且能夠抵抗雨水天氣對(duì)路面侵蝕。隨著硬化路面的不斷增多，市區(qū)地表下滲能力不斷降低，造成雨水在路面累積。雖然排水井和排水管道的設(shè)置能夠滿足日常排水需求，但是對(duì)于極端暴雨天氣，特別是在排水口堵塞的情況下，硬化道路無法正常排水造成雨水淤積和水位上漲。

為了解決城市道路排水問題，海綿城市逐漸被接受和運(yùn)用。海綿城市要求城市具有“海綿”的特性，可以含蓄水源和利用水源。對(duì)于海綿型城市，道路排水是非常重要的環(huán)節(jié)。海綿型道路要求道路具有一定強(qiáng)度，滿足步行和行車的需求，還要滿足雨水下滲的要求。在正常雨水天氣，達(dá)到路面干燥的效果;在暴雨天氣起到加速排水的功能。目前大量學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)對(duì)海綿型排水道路進(jìn)行了研究，徐濤等[1]針對(duì)性研究了海綿城市理念在城市道路排水施工中的實(shí)際應(yīng)用;秦成龍和虞潮洋[2]分析了海綿城市建設(shè)方法的優(yōu)勢(shì)與傳統(tǒng)排水工程的不足;姚坤發(fā)[3]指出必須重視市政道路的排水設(shè)計(jì)，才能促進(jìn)城市化建設(shè)的有效進(jìn)行;汪巖[4]介紹了在海綿城市理念下對(duì)于市政管網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路和措施優(yōu)化;廖敏惠[5]分析了海綿城市道路排水系統(tǒng)施工，并指出施工中的要點(diǎn);任莉莉等[6]通過對(duì)道路系統(tǒng)實(shí)施創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提出了相應(yīng)的優(yōu)化方案。

由目前海綿型道路研究現(xiàn)狀可知，主要研究重點(diǎn)在排水道路的設(shè)計(jì)和施工方面。人行道是海綿城市的重要組成部分，人行道施工中，既要滿足道路滲水的需求，又要滿足道路強(qiáng)度的需求，同時(shí)不影響道路整體的完整性和耐久性。設(shè)計(jì)方案和施工參數(shù)是控制施工質(zhì)量和人行道透水性能的保證，該文對(duì)海綿型人行道的設(shè)計(jì)方案和施工參數(shù)進(jìn)行研究，為相關(guān)海綿型城市排水結(jié)構(gòu)施工提供參考。

1 城市透水型人行道問題研究

海綿城市建設(shè)中的人行道多存在透水性能受損和道路破壞的問題，核心原因有兩部分：一是透水空隙和水流道路堵塞;二是自身結(jié)構(gòu)在外力作用下被破壞。通過對(duì)人行道透水路面調(diào)查、總結(jié)得到排水路面主要存在：表層孔隙堵塞、路面破損、功能受損和透水磚斷裂四個(gè)問題，如圖1所示。

1.1 孔隙堵塞

透水路面通常采用孔隙率為20%±2%的高黏度改性瀝青混合料鋪裝，表面透水空隙容易被雜質(zhì)、泥土等堵塞而危害透水路面實(shí)際使用效果。如果未專門對(duì)面層進(jìn)行清理，會(huì)影響透水路面實(shí)際使用效果。

1.2 路面破損

多數(shù)建成道路位于開發(fā)區(qū)，重型車輛占服務(wù)交通量比例較大，排水瀝青混合料在重荷載作用下，表面集料發(fā)生脫落、掉粒損失的“飛散”現(xiàn)象，導(dǎo)致部分路面出現(xiàn)破損情況。

1.3 道路功能設(shè)施影響

在長(zhǎng)下坡路段設(shè)置的抗滑薄層、普通熱熔標(biāo)線對(duì)上面層透水瀝青混凝土孔隙起到封閉作用。透水道路表面封閉造成其功能無法正常發(fā)揮。

1.4 透水磚受損

在海綿城市透水鋪裝的工程實(shí)踐中，人行道透水鋪裝是普遍使用的技術(shù)手段，尤其以透水磚的使用更為常見，在人行道、公園、廣場(chǎng)、步行街、居住小區(qū)均有使用。但在使用過程中出現(xiàn)了以下兩個(gè)問題：

（1）透水磚承載能力不足而導(dǎo)致的破損。

（2）找平層及基礎(chǔ)施工工藝技術(shù)水平欠缺而導(dǎo)致的透水磚脫空等情況。

2 透水型人行道設(shè)計(jì)方案

基于人行道出現(xiàn)的問題，制定以下透水型人行道設(shè)計(jì)方案：

（1）透水型人行道需要注意環(huán)境保護(hù)，防止垃圾堆放以及周圍施工過程中泥土雜質(zhì)的遷移聚集;要定期進(jìn)行清理，采用軟質(zhì)清掃工具清掃和噴水槍沖洗相結(jié)合的方式對(duì)人行道表面進(jìn)行清理。

（2）控制重型車輛進(jìn)出路線，嚴(yán)禁車輛超限超重行駛，對(duì)破壞路面集中進(jìn)行修補(bǔ)。對(duì)于設(shè)置抗滑薄層路段應(yīng)減小單塊面積，改為條狀布置加強(qiáng)路面排水設(shè)計(jì);對(duì)普通熱熔標(biāo)線可以替換為點(diǎn)狀透水標(biāo)線或者絮狀透水標(biāo)線。

（3）相較于單層透水瀝青路面結(jié)構(gòu)，推薦采用雙層路面結(jié)構(gòu)形式：1）高黏度改性透水瀝青混合料PAC-13（腈綸化纖0.2%）（SBS4%）厚40 mm;2）高黏度改性透水瀝青混合料PAC-20（腈綸化纖0.2%）（SBS4%）厚50 mm;3）改性乳化瀝青防水黏結(jié)層;4）改性瀝青混凝土;5）乳化瀝青稀漿封層;6）5.0%水泥碎石基層;7）碎石基層。

（4）在人行道兩側(cè)設(shè)置隱蔽排水溝，及時(shí)排出從人行道積累的水體。該方案不僅可以防止人行道底部水體淤積，造成排水不暢，而且可以防止水體侵蝕人行道地基，造成人行道承載力下降。

（5）對(duì)采用透水磚鋪裝的人行道應(yīng)嚴(yán)禁機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車?？?。推薦如下透水磚鋪裝結(jié)構(gòu)層：1）人行道透水磚20 cm×10 cm×6 cm;2）找平層厚;3）C20無砂大孔混凝土基層厚;4）碎石墊層;5）碾壓密實(shí)土路基。

3 人行道施工參數(shù)

目前透水型人行道的主要施工材料有：透水水泥混凝土基層、聚氨酯彩色碎石透水路面、C20透水混凝土面層和彩色透水瀝青路面。準(zhǔn)確合適的施工參數(shù)是施工質(zhì)量也是材料性能的保證，為此該節(jié)就四個(gè)主要材料的特性進(jìn)行分析。

3.1 透水水泥混凝土基層

（1）水泥混凝土的性能要求應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定。集料尺寸應(yīng)該適中，否則不僅影響整體粘合性，而且影響基層排水性。水泥比重應(yīng)在規(guī)定范圍之內(nèi)，否則會(huì)影響其強(qiáng)度和透水性，造成路面不能滿足人行道功能需求。

（2）基層集料壓碎值不應(yīng)大于26%;集料中小于或等于2.36 mm顆粒含量不應(yīng)超過7%。透水水泥混凝土基層集料級(jí)配可按表1采用。

（3）透水水泥混凝土基層應(yīng)滿足強(qiáng)度和透水性要求，需要說明的是人行道相對(duì)于主干道，強(qiáng)度性能要求標(biāo)準(zhǔn)會(huì)降低;人行道外表面積小，接觸雨水少，透水性能相對(duì)于主干道要求標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)降低。

3.2 聚氨酯彩色碎石透水路面

聚氨酯彩色碎石透水路面是利用聚氨酯優(yōu)異的物理性能，將一般的碎石粘結(jié)形成堅(jiān)固穩(wěn)定的開放空隙結(jié)構(gòu)，具有開孔的表面及孔洞相互連接的內(nèi)部，可用來替代密實(shí)硬化路面。

采用聚氨酯彩色碎石透水路面的透水系數(shù)應(yīng)該大于2.0×10-2 cm/s，抗折強(qiáng)度應(yīng)大于4.0 MPa。聚氨酯碎石透水路面性能主要由兩部分決定：聚氨酯和碎石。其中碎石決定了路面強(qiáng)度，聚氨酯決定了路面透水性。聚氨酯含量不宜過高，防止路面承載力不足。碎石粒徑不宜過大，影響行人出行舒適感，需要結(jié)合實(shí)際路面情況和要求設(shè)置相應(yīng)的級(jí)配。聚氨酯碎石面層建議鋪設(shè)2 cm厚，采用聚氨酯路用膠黏劑+天然彩色石現(xiàn)場(chǎng)攪拌攤鋪，彩石為4～6 mm的打磨洗石。碎石宜使用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈的巖石。

3.3 C20透水混凝土面層

面層是透水型人行道的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，應(yīng)該保證光滑，以方便人們出行;面層透水性要好，方便雨水快速排放到基層。BPN防滑性能應(yīng)≥60、磨坑長(zhǎng)度應(yīng)<30 mm，以增加其自身耐久性。其他力學(xué)性能、變形性能、物理性能、外觀質(zhì)量應(yīng)符合《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》。

透水路面的集料必須滿足干凈、耐久性強(qiáng)、強(qiáng)度高、圓潤(rùn)、級(jí)配密集的要求，粒徑推薦為3～5 mm，集料中含泥量應(yīng)小于0.5%，并符合其他集料的性能指標(biāo)要求。同時(shí)透水整體路面的抗拆強(qiáng)度應(yīng)≥20 MPa。

3.4 透水瀝青路面

瀝青路面在人行道中被大量使用，瀝青路面由于自身的伸縮性能能夠滿足外界變形需求而不至于斷裂破壞。透水瀝青路面的透水系數(shù)不應(yīng)≤2.0×10-2 cm/s，路面的技術(shù)要求可參照《透水瀝青路面技術(shù)規(guī)程》。高性能改性瀝青需要滿足三個(gè)條件：一定的變形能力，以適應(yīng)外界地形變化和荷載作用;一定的強(qiáng)度，以滿足承載力需求;一定的孔隙率，以滿足透水性能，其性能指標(biāo)需要符合表2要求。

4 結(jié)論

透水型人行道是海綿城市的重要組成部分。雨水滲入透水型人行道內(nèi)部并橫向排出，起到消除人行道雨水徑流、路表水膜從而提高雨天出行安全的作用，在居民生活區(qū)起到降低人行道噪聲作用。該文通過對(duì)目前透水型人行道現(xiàn)狀進(jìn)行研究，指出了海綿城市中透水型人行道存在的問題。根據(jù)所提出問題提出了設(shè)計(jì)方案，并對(duì)透水道路主要結(jié)構(gòu)的施工參數(shù)進(jìn)行研究，可以得到以下結(jié)論：

（1）目前透水型人行道存在表面堵塞和破損現(xiàn)象，在使用過程中需要及時(shí)對(duì)道路表面進(jìn)行清理，同時(shí)要控制道路荷載，增強(qiáng)道路強(qiáng)度。

（2）透水道路不僅要保證道路表面強(qiáng)度，同時(shí)要有充分的排水性，因此在施工過程中需要嚴(yán)格按照相關(guān)參數(shù)范圍進(jìn)行施工。

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