海绵型人行道排水设计及施工参数研究

　　摘要 随着海绵城市建设的推进，能使雨水从面层渗透到基层甚至路基的“透水型人行道”开始推广。文章通过对目前透水人行道现状进行研究分析，结果表明目前人行道存在表面堵塞和破损现象，在使用过程中需要经常对透水型人行道进行表面清理，并控制道路荷载，增强道路强度。透水型人行道不仅要保证道路表面强度，而且要有充分的排水特性，必须控制好相关施工参数。该文对相关施工参数进行了论述，结论可以为类似工程提供参考。

　　关键词 海绵城市;人行道;设计方案;施工参数

　　0 引言

　　随着城市化加剧，为了方便城市居民出行和物资流通，硬化型路面不断出现。路面的硬化不仅可以方便交通出行，而且能够抵抗雨水天氣对路面侵蚀。随着硬化路面的不断增多，市区地表下渗能力不断降低，造成雨水在路面累积。虽然排水井和排水管道的设置能够满足日常排水需求，但是对于极端暴雨天气，特别是在排水口堵塞的情况下，硬化道路无法正常排水造成雨水淤积和水位上涨。

　　为了解决城市道路排水问题，海绵城市逐渐被接受和运用。海绵城市要求城市具有“海绵”的特性，可以含蓄水源和利用水源。对于海绵型城市，道路排水是非常重要的环节。海绵型道路要求道路具有一定强度，满足步行和行车的需求，还要满足雨水下渗的要求。在正常雨水天气，达到路面干燥的效果;在暴雨天气起到加速排水的功能。目前大量学者和研究机构对海绵型排水道路进行了研究，徐涛等[1]针对性研究了海绵城市理念在城市道路排水施工中的实际应用;秦成龙和虞潮洋[2]分析了海绵城市建设方法的优势与传统排水工程的不足;姚坤发[3]指出必须重视市政道路的排水设计，才能促进城市化建设的有效进行;汪岩[4]介绍了在海绵城市理念下对于市政管网的设计思路和措施优化;廖敏惠[5]分析了海绵城市道路排水系统施工，并指出施工中的要点;任莉莉等[6]通过对道路系统实施创新设计，提出了相应的优化方案。

　　由目前海绵型道路研究现状可知，主要研究重点在排水道路的设计和施工方面。人行道是海绵城市的重要组成部分，人行道施工中，既要满足道路渗水的需求，又要满足道路强度的需求，同时不影响道路整体的完整性和耐久性。设计方案和施工参数是控制施工质量和人行道透水性能的保证，该文对海绵型人行道的设计方案和施工参数进行研究，为相关海绵型城市排水结构施工提供参考。

　　1 城市透水型人行道问题研究

　　海绵城市建设中的人行道多存在透水性能受损和道路破坏的问题，核心原因有两部分：一是透水空隙和水流道路堵塞;二是自身结构在外力作用下被破坏。通过对人行道透水路面调查、总结得到排水路面主要存在：表层孔隙堵塞、路面破损、功能受损和透水砖断裂四个问题，如图1所示。

　　1.1 孔隙堵塞

　　透水路面通常采用孔隙率为20%±2%的高黏度改性沥青混合料铺装，表面透水空隙容易被杂质、泥土等堵塞而危害透水路面实际使用效果。如果未专门对面层进行清理，会影响透水路面实际使用效果。

　　1.2 路面破损

　　多数建成道路位于开发区，重型车辆占服务交通量比例较大，排水沥青混合料在重荷载作用下，表面集料发生脱落、掉粒损失的“飞散”现象，导致部分路面出现破损情况。

　　1.3 道路功能设施影响

　　在长下坡路段设置的抗滑薄层、普通热熔标线对上面层透水沥青混凝土孔隙起到封闭作用。透水道路表面封闭造成其功能无法正常发挥。

　　1.4 透水砖受损

　　在海绵城市透水铺装的工程实践中，人行道透水铺装是普遍使用的技术手段，尤其以透水砖的使用更为常见，在人行道、公园、广场、步行街、居住小区均有使用。但在使用过程中出现了以下两个问题：

　　(1)透水砖承载能力不足而导致的破损。

　　(2)找平层及基础施工工艺技术水平欠缺而导致的透水砖脱空等情况。

　　2 透水型人行道设计方案

　　基于人行道出现的问题，制定以下透水型人行道设计方案：

　　(1)透水型人行道需要注意环境保护，防止垃圾堆放以及周围施工过程中泥土杂质的迁移聚集;要定期进行清理，采用软质清扫工具清扫和喷水枪冲洗相结合的方式对人行道表面进行清理。

　　(2)控制重型车辆进出路线，严禁车辆超限超重行驶，对破坏路面集中进行修补。对于设置抗滑薄层路段应减小单块面积，改为条状布置加强路面排水设计;对普通热熔标线可以替换为点状透水标线或者絮状透水标线。

　　(3)相较于单层透水沥青路面结构，推荐采用双层路面结构形式：1)高黏度改性透水沥青混合料PAC-13(腈纶化纤0.2%)(SBS4%)厚40 mm;2)高黏度改性透水沥青混合料PAC-20(腈纶化纤0.2%)(SBS4%)厚50 mm;3)改性乳化沥青防水黏结层;4)改性沥青混凝土;5)乳化沥青稀浆封层;6)5.0%水泥碎石基层;7)碎石基层。

　　(4)在人行道两侧设置隐蔽排水沟，及时排出从人行道积累的水体。该方案不仅可以防止人行道底部水体淤积，造成排水不畅，而且可以防止水体侵蚀人行道地基，造成人行道承载力下降。

　　(5)对采用透水砖铺装的人行道应严禁机动车、非机动车停靠。推荐如下透水砖铺装结构层：1)人行道透水砖20 cm×10 cm×6 cm;2)找平层厚;3)C20无砂大孔混凝土基层厚;4)碎石垫层;5)碾压密实土路基。

　　3 人行道施工参数

　　目前透水型人行道的主要施工材料有：透水水泥混凝土基层、聚氨酯彩色碎石透水路面、C20透水混凝土面层和彩色透水沥青路面。准确合适的施工参数是施工质量也是材料性能的保证，为此该节就四个主要材料的特性进行分析。

　　3.1 透水水泥混凝土基层

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文章名称： 海绵型人行道排水设计及施工参数研究

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