摘要：城市道路是城市规划、建设的重要组成部分，人行道又是城市道路中不可或缺的主要成员之一，其功能性及结构性的使用品质直接影响到城市景观、生态和使用寿命。传统人行道路面结构存在因设计、施工、养护管理等多方面原因在工程完工后短期内出现不均匀沉降，平整度差，行人舒适性较差，透水性不足或者“假透水”等普遍性问题。本文从透水人行道现状病害调查着手，结合透水人行道作用机理及适用性进行研究，提出了人行道质量通病防治对策及措施。
关键词：透水人行道、路面结构、质量通病、防治对策
0 引言
随着城市化不断发展，原本富含生态系区域内的地面被大量不透水的建筑物，道路结构所覆盖，造成林地、湿地等地表蓄水面积不断减少，增加了地表径流及城市排水系统的负担，导致了一定范围内的水文、气温等自然因素发生变化，原区域内动植物生长环境和生物多样化产生恶化。现有人行道多用人行道板铺砌而成，在使用一定时间后，人行道表面容易产生翘曲、松动、唧泥等病害，影响了人行道使用性能。造成这种现象一方面是由于道路施工质量和有关部门监管方面的原因，另一方面是板块之间的裂缝使得降到人行道面上的水分渗入到道面内部，由于下承层为不透水层，在荷载的作用下，使得下承层和路床遭受破坏，进而导致整个人行道承载能力丧失，严重影响了人行道的使用品质。本文通过对人行道质量通病进行调查研究，并对透水人行道作用机理及适用性进行研究，提出了透水人行道路面结构质量通病及防治措施。
1、人行道路面结构及病害调查研究
为充分分析人行道路面结构的使用情况和病害特点，通过对深圳市不同地区的人行道路面结构适用状况及破坏情况进行实地调查，情况如下：
（1）深圳人行道路面结构分为透水性人行道结构和传统非透水性人行道路面结构。传统人行道路面结构以不透水为主，随着国家大力提倡建设生态环保城市，逐渐被透水性人行道替代。
（2）典型非透水性路面结构类型为：烧结砖+水泥砂浆找平层+水泥稳定碎石基层或水泥稳定石粉渣结构型式；透水性路面结构类型为：透水砖+中粗砂找平层+级配碎石或水泥稳定碎石结构基层或彩色透水混凝土+级配碎石结构；
（3）深圳人行道病害主要表现为沉陷开裂；路面砖的松动、唧泥；填缝料缺失或灌封不饱满；铺面与构筑物衔接不顺；人行道铺面积水；整体性强度不足以及平整度较差等。
2、透水人行道结构及作用机理
透水人行道是指能使雨水不经过排水系统直接渗入土基的人工铺筑人行道。透水性人行道与普通人行道差异如图1所示。
图1 透水人行道与普通人行道对比关系图
2.1 透水人行道工作机理
透水人行道的工作原理主要包括：面层吸水、基层下渗、底基层排水、地下储水四个步骤。
（1）透水人行道通过透水面层（透水砖、透水混凝土等）的特殊材料改变水的表面张力，通过面层具有的空隙将水吸收到面层内部。
（2）基层一般选用具有一定强度且渗透性较好的大孔隙开级配水泥稳定碎石或透水混凝土、级配碎石等，地面水体通过透水砂垫层均匀分布到基层后，再通过基层迅速下渗，具有一定厚度的基层具有临时储水功能。
（3）底基层材料将下渗的水排入路床，该层材料一般为大粒径级配碎石，其作用一方面将水排放到路床，另一方面可以防止排入路床的水或是地下水因毛细现象上升进入基层，避免含水土基的冻胀对路面整体结构稳定性的影响；
（4）水体进入地基，在地基内部保存、下渗，一方面补充地下水，解决地基沉降，另一方面满足地表植物用水，同时还能在一定程度上减少排水系统的压力。
2.2 透水人行道结构组成及相互作用关系
透水人行道结构层一般由面层、基层和垫层组成。如果面层是预制路面砖结构，在面层和基层之间可设置找平层。
透水人行道最基本的功能是透水，其整体结构应具有一定的透水或蓄水能力。面层和基层是组成透水人行道的主要组成部分，两者从构造上都要求具有较强的透水能力。但在实际应用中，两者的透水能力始终具有一定的差别。根据人行道建设地区和功能要求的不同，对两者也有不同的要求。若面层的透水能力大于基层，此时进入面层的水不能迅速下渗进入基层，而需要在面层中暂时蓄积，所以，要求面层蓄水能力较强，基层的设置可稍薄一些，以快速排除结构层中的水体；若面层的透水能力小于基层，进入面层的水可以较快地渗透到基层，此时，面层蓄水能力可以稍弱，基层的设置则根据土基的渗透性，选择基层是蓄水还是透水。合理的选择面层和基层的厚度，可以保证在透水性满足要求的前提下，降低工程造价。
透水人行道除了透水性满足要求外，还需要具有一定的整体强度，以满足承载能力要求。面层直接承受上部荷载，需要的强度较高，基层承受面层传下来的荷载，比面层强度低。随着技术的进步，目前面层部分产品的强度己远远大于规范规定的强度值。此时，基层可以不必达到规范所要求的强度值，只要保证面层没有脱空、翘曲等现象，整体的结构同样能满足要求。这样，也可以有效控制工程造价。
3、透水人行道路面结构质量通病及防治措施
3.1 人行道路用性能及病害分析
（1）人行道路用性能及影响因素
人行道路用性能一般理解为人行道路面保障行人安全、舒适行走所具备的能力和属性。分析人行道路用性能是进行人行道路面使用性能评价和预测的前提，也是进行人行道路面结构设计、施工和养护管理的基础。人行道透水性能如下表所示。
人行道使用性能的影响因素：①路面特征因素，包括人行道路面砖类型、基层类型、结构层厚度、路面材料；②交通因素：主要荷载类型；③气候因素：温度、湿度、降雨量；④工程因素：施工水平，养护管理水平等；⑤其他因素：路龄，排水条件等。
（2）人行道病害类型分析
人行道病害类型主要分为结构性破坏和非结构性破坏两个方面。其中结构性破坏主要包括较大面积沉陷、隆起、错台、破损；非结构性破坏主要包括填缝料散失、路面砖松动、缺角、局部碎裂、缺失、人行道检查井的沉陷或凸起。从人行道路用功能来看，主要表现为整体性不足，平整度不佳，路面积水或唧泥等。
3.2人行道质量通病分析及防治措施
（1）人行道结构沉陷、开裂
现象：预制人行道板铺面会产生不同程度的沉陷、开裂。现浇人行道铺面也会产生局部沉陷、开裂，但比预制板铺面程度小。原因分析：①预制人行道板铺面基础强度设计不足是产生沉陷、开裂的主要原因之一；②由于人行道上各种管线的敷设和人行道宽度狭小，使土基和基层难以有效压实，导致日后发生不均匀沉陷；③因雨天雨水下渗和频繁冲刷，使垫层流失，铺面沉陷、开裂。④人行道上违章停车是造成人行道损坏的外在重要原因。预防措施：①加强基础设计，提高基础材料的强度和水稳定性。②严格遵循先管线、后土基、基础、再作铺面的顺序施工。对土基及基础进行有效压实，满足设计压实度要求。在碾压困难的地段可采用透水混凝土基层以提高基础强度。③充分考虑人行道铺面有临时停车需要时，铺面结构厚度应适当增加。④对严禁机动车行驶的人行道加强管理措施，防止机动车对人行道的破坏。治理方法：人行道铺面沉陷或开裂的地方应予翻挖，重修基层或垫层，调换破损的人行道板或浇筑新的混凝土铺面。
（2）铺面板松动、唧泥
现象：行人及非机动车在人行道上行走时，出现板块翘动、不稳，雨后冒浆溅水。原因分析：①人行道铺面板与基础之间的粘结层未采用水泥砂浆，使上下层间失去粘结；铺设面板时，水泥砂浆过干、过湿或已初凝，影响上下层粘结，也会使人行道铺面板松动。②用细粒混凝土作为粘结层，而铺面板未适量敲振，使其密贴；铺设面板时，面板与基础湿润不够，过于干燥，影响粘结力，造成松动、冒浆。③普通混凝土预制板下的找平层材料（如中粗砂等）流失或走动，使面板翘动，而后冒浆。预防措施：①严格遵守施工工艺规程，精心施工，确保砂浆粘结层和面板的施工质量。做到“砂浆准确配比，面板坐浆敲振”。②砂浆要作到随拌、随用、随铺，防止时间过长，使砂浆凝结或流动性不够，以确保面板平整密贴，与基层有良好的粘结。③采用水泥砂浆作为粘结层的人行道铺面，要注意成品保护，刚刚完成的人行道铺面上，禁止行人或车辆行走，达到一定强度后方可使用。④普通混凝土板的基础要平整、密实，垫层厚度要均匀。治理方法：翻掉松动的铺面砖。凿去1～2cm的粘结层，重心铺以砂浆与铺面板；若采用找平层直铺预制板的，可见垫层清除或补充，整平后重铺。
（3）现浇混凝土铺面拱胀
现象：现浇混凝土人行道铺面沿纵向呈拱状隆起，严重时发生断裂，影响人行道正常使用。此种现象往往发生在夏季高温期间。原因分析：①低温季节竣工的人行道铺面工程未设胀缝或胀缝数量不足。②胀缝被异物堵塞，阻碍混凝土的伸胀，提高了热胀应力，达到一定程度后，铺面失稳，发生拱胀。③施工季节气温越低、胀缝间距越长、厚度越薄，上下层间越光滑，越易失稳。防治措施：①较低温度下竣工的人行道应设置胀缝，胀缝间距可参考混凝土路面设计规范，宜选较小值；或设置多贯穿板厚的缩缝，代替胀缝。②胀缝内的异物应彻底清除，填塞适用的填缝料。③重视胀缩缝的日常养护，防止阻塞，影响有效胀缩。
（4）彩色铺面板褪色
现象：彩色铺面经过一段时间的使用，面层褪色，鲜艳程度不一，有明显的磨耗痕迹，影响美观，降低寿命。原因分析：①彩色面板表面应是1.5～2.0cm彩色混凝土，下面为素色混凝土。但有的产品，只是在混凝土表面有一层薄薄的彩色水泥浆或在混凝土初凝前洒些彩色颜料粉。这类产品不符合质量标准要求，经不起磨耗，很快显现底色，降低了彩度和明度。②无机颜料本身不易退色，但其与胶结料粘结的好坏，会影响色泽。由于彩色混凝土强度低，不耐磨耗而褪色。③铺面被泥、灰污染，特别是酸碱性的物质，腐蚀性更大，易使铺面褪色。防治措施：①加强对彩色面板成品的质量控制，严格控制规定要求加工生产，确保1.5～2.0cm彩色混凝土的厚度。②必须保证彩色混凝土的强度，严格控制振捣时间，成品采购应选择有信誉、质量有保证的产品。③经常清扫，保持铺面板洁净。
（5）铺面与构筑物衔接不顺
现象：人行道范围内各种公用设施的检查井、开关、阀门等构筑物高出人行道面或低于人行道面，给行人带了不便，有时造成伤害，甚至引起法律纠纷。原因分析：①市政设施和公用设施协调不够，高程不统一，造成衔接不顺。②检查井、开关、阀门等公用设施基础与人行道基础结构形式与强度不一，施工时没有重视与人行道衔接处理。预防措施：①市政、公用等设施的主管部门应进行有效协调，保证各项设施高程统一。②分期实施的各种设施应惯彻“后施工者接顺”的原则，避免构筑物与人行道衔接不顺的现象发生。治理方法：①对于影响行人通行的高出地面的构筑物应降低高程，保证平顺。②对于不可降低的构筑物可将人行道铺面抬高，予以接顺。③构筑物不能降低、人行道不能抬高时可将高出的构筑物以缓坡与人行道接顺，或者将高出的构筑物扩大升高，使行人及时发现和避开。
（6）铺面灌缝不饱满
现象：铺面板间的接缝中砂、石屑或煤渣等填充料塞不足，或者根本没有填充料，导致人铺面板松动。原因分析：①扫缝填料不足，扫缝不认真，造成灌缝不满。②填料粒径大，容易堵塞缝隙，影响灌缝密实性。施工时看上去满了，过一段时间下沉后又呈未满状态。③雨水冲刷，使填料流失，造成灌缝不满。预防措施：①重视填缝工序，确保所需工日和填料数量，作到认真灌缝、扫缝。②灌缝填料粒径要与缝隙宽度相应，避免上满下空。联锁板扫缝后可进行轻碾，以利锁结。填料粒径一般应小于5mm，并有一定的级配要求。治理方法：加强养护，及时补充填料。
（7）铺面积水
现象：人行道铺面排水不畅，雨后积水，影响行人通行、安全和景观。原因分析：①人行道铺面沉陷。②人行道铺面纵横坡超标。③人行道铺面低于侧石顶面，影响排水畅通。防治措施：①人行基础应有足够的强度和密实度，以减少人行道铺面日后沉陷。②应保证有合适的人行道铺面纵坡和横坡。③保证人行道铺面达到高出侧石0.5cm的设计要求，以利排水。
4、结论
论文在调查现状人行道路面结构使用现状及病害基础上，通过对透水人行道作用机理进行研究，结合人行道路面结构的路用性能及影响因素，提出了透水人行道主要病害防治措施。
参考文献
[1]透水人行道的应用试验研究[J].道路工程，2007（2）：10-16.
[2]边开磊.水泥稳定碎石透水基层性能研究[D].西安：长安大学硕士论文，2010；
[3]李国强、邓学均.路面透水表层临界空隙率研究[J]中国公路学报，1996，9，（2）28-33；
[4]秦健.透水人行道铺装结构设计和使用范围[J].中国市政工程，2010（5）：11-13；
[5]张磊.透水人行道砖配合比设计与性能分析[J].科学技术与工程，2008,8（19）：5527-5530；
论文作者:邓称意
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/1
标签：人行道论文; 透水论文; 铺面论文; 面层论文; 路面论文; 基层论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第9期论文;