摘要：经济的发展，城镇化进程不断加快。全国范围内的城市改造及新城区建设正在如火如荼的进行,加剧了“城市热岛效应”的形成,增大了市政排水管网负担,降低了地下水补给功能,从而产生了改善环境的透水路面工艺。本文就城市人行道透水路面技术的实际应用展开探讨。
关键词：城市化进程；透水路面技术；城市路面
引言
由于城市化建设加快，加速了城市“热岛现象”，增大了地下排水的压力。城市人行道透水路面技术的发展，不仅可以让地面透水、透气，还可以降低地表温度，从而缓解“热岛现象”，达到改善城市环境，提升人们生活环境的效果。城市人行道透水路面技术的应用，保障了人们的人身及财产安全，提升了城市环境质量，促进人类与自然的和谐发展。
1城市人行道透水路面技术产生的时代背景及意义
随着经济的发展和城市建设步伐的加快,城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料所硬化覆盖,形成了生态学上的“人造沙漠”。由于不透水的混凝土与沥青等路面材料,使得雨水不能自然的渗入地下,城市地下水又在不断的抽取,导致城市地下水位越来越低,形成了地质学上的“漏斗型”地下水位,引发地面沉降。另外,不透气的路面很难与空气进行热量、水分的交换,缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力,又产生气象学上的“人造火山”,即城市热岛现象;由于这两种破坏环境的现象越来越严重,所以人们开始了改善环境的探索。经过一系列的实验与修改,透水路面工艺逐步出现在人们的眼前。透水路面结构观点,旨在保证道路结构的稳定,提高其使用舒适性,减少水资源的流失,缓解了城市发展和环境保护之间的矛盾。
2城市透水路面的分类
根据使用功能的不同，透水路面可以分为行车透水路面和人行道透水路面。根据水流路径的不同，透水路面可以分为排水型透水路面、半透型透水路面和全透型透水路面。
3透水人行道的工作原理
透水人行道的工作原理主要为:面层吸水、基层下渗、底基层排水、地下储水四个工作步骤。(1)透水面层通过透水面砖这种特殊材料改变水的表面张力,通过透水面砖的通道孔吸收到透水面砖体内。(2)基层一般选用具有一定强度而且透水性较好的无砂大孔隙水泥混凝土,水体通过透水型砂垫层均匀分布到基层后,再通过基层的大孔隙结构迅速下渗。(3)底基层材料将下渗的水排入路床,底基层材料一般为大粒径碎石材料,其作用一方面能迅速将水体排放到路床,另一方面能防止渗入路床的水或地下水因毛细现象上升,有效防止含水土基冻涨对路面结构整体稳定的影响。(4)地下水在土基中得以保存,既能解决地基沉降,又能满足植物的水分补给。
4城市人行道透水路面的结构及其施工工艺
4.1人行道透水路面厚度设计
人行道透水路面要满足人行道的功能外，还要满足透水的要求，而透水要求的满足，主要是根据路面的厚度来决定。路面的厚度主要看透水路面的贮水能力和结构层承载能力。对同一透水路面来说，透水贮水能力与路面厚度呈正比，路面的厚度越厚，透水性功能越好，使降水可以在路面结构贮存。另一个因素就是结构层承载能力，透水性路面在满足贮水能力的条件下，具有与人行道相近的承载能力。所以设计路面结构时，基层与面层强度都应有严格控制，不能小于规范的强度。透水性路面被降雨冲刷后，承载力与强度变化还应维持在规定范围内，保证路面的功能性稳定。所以，人行道透水路面技术的应用应根据当地的不同位置与环境，对于人行道透水路面厚度进行相适应的设计。
4.2工程概况
应用于轻轨某路站台人行道恢复工程。采用的人行道透水路面为全透式透水人行道,道路结构为透水砖6～8cm+砂层3cm+级配碎石30cm,如图1所示。
图1透水人行道典型结构
4.3施工工艺
4.3.1路基施工工艺方案
透水人行道土路基施工与常规人行道施工方法基本一致。在人行道外边线按2m间距布置标高样桩形成2m×4.5m的网格,拉线找平,采用小型挖掘机进行标高整理。各板块标高均整理到位后,用宝马压路机轻夯至表面平整无弹簧土现象为止。完成施工后用拉线法找平坡度,对局部不平整或标高过高、过低处进行处理,直至质量合格为止。
4.3.2级配碎石基础施工工艺方案
（1）级配碎石施工工艺流程图如图2所示。(2)准备工作①对人行道结构下面埋设的各种沟、管等隐蔽构筑物,进行调查,确保安全后,方可进行施工。②各种材料进场前,应及早检查其规格和品质,不符合技术要求的不得进场。级配碎石宜用几种粒径不同的碎石和石屑掺配拌制而成,轧制碎石的材料可以是各种类型的岩石(软质岩石除外)、圆石或矿渣。③级配碎石的最大粒径应控制在53mm以内,碎石中针片状颗粒的总含量应不超过20%,碎石中不应含有粘土块、植物等有害物质。④级配碎石用作透水性基层时,其材料颗粒组成范围及技术指标应满足下表规定,同时其级配曲线应接近圆滑曲线。其配比计算如表1所示。(3)施工开槽①按照设计的结构厚度要求开槽至基层设计高,适当考虑松铺的厚度,使基层的高度,厚度和平整度达到质量标准。②路槽底面土基回弹模量值宜不小于20MPa。土质路基压实度应采用重型击实标准。压实度不应低于90%。表2碎石及砾石基层不同厚度、不同季节洒水量表1级配碎石基层的颗粒组成范围及技术指标(4)计算材料用量根据基层的厚度、宽度及预定的干密度,计算各段的干集料数量。(5)摊铺集料①人工摊铺混合料时,其松铺系数约为1.40～1.50。②检验松铺材料层的厚度,视其是否符合预计要求,必要时,应进行减料或补料工作。③未筛分碎石摊铺、平整后,在其较潮湿情况下,以人工将石屑均匀摊铺在碎石层上。(6)拌和整型①在拌和过程中,洒足所需水分。拌和结束时,混合料的含水量应该均匀,并较最佳含水量大1%左右,没有粗细颗粒离析现象。②整型。(7)碾压①整型后,当混合料含水量等于或略大于最佳含水量时,应立即用小型宝马压路机、振动夯板进行碾压,由两侧向中间碾压,直到达到规定的压实度。②严禁压路机在已完成的或正在碾压的基层上“调头”或急刹车。(8)接缝的处理两种结构搭接段的横缝衔接处,应搭接拌和。(9)级配砾石基层质量标准外观要求:表面平整、密实、无细颗粒集中、无杂物和松散现象,无明显轮迹。如表2所示。①天然级配砂、砾石含水量未计入,施工时应扣除天然含水量;②一般天然级配砂、砾石含水量约7%左右;③天然级配砂、砾石最佳水量为5%～9%。
表1级配碎石基层的颗粒组成范围及技术指标
结语
人行道透水路面技术的正确应用，可以为城市建设的发展提供充分的地下水资源，维护生态平衡，促进自然环境与人们的生活和谐发展。同时，对于人们生活水平的提高和环境的改善也提供了巨大作用，让人们的身心得到了健康发展。
参考文献
[1]高宏党.城市广场、人行步道采用透水地面的探讨[J].城市道桥与防洪,2015,(1).
[2]徐军.透水性人行道的应用试验研究[J].上海公路,2017,(2).
论文作者:杨尚好,杨尚跃
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/5/22
标签：透水论文; 路面论文; 人行道论文; 碎石论文; 基层论文; 城市论文; 厚度论文; 《基层建设》2019年第4期论文;