关于透水型人行道的研究

关于透水型人行道的研究

作者：徐凯光

来源：《中国科技博览》2015年第19期

[摘要]随着城市化进程的迅猛发展，全国范围内的城市化建设正在迅猛的进行，因而城市硬化道路路面的面积不断增加，但这却降低了地下水补给功能，更增大了市政排水管网负担，加剧了“城市热岛效应”的形成。本文提出的透水型人行道，旨在减少水资源的流失，在某种程度上缓解城市发展和环境保护之间的矛盾，进而为建设生态型、环境友好型城市奠定基础。

[关键词]透水型人行道地下水地面沉降

中图分类号：TP971 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）19-0282-01

引言

近年来随着我国经济实力的迅速提升，城市化速度不断加快，城市道路越来越宽，道路硬化面积越来越大。城市道路是城市规划、建设的重要组成部分，也是考量生态城市建设的内容之一，而人行道又是城市道路中不可或缺的主要成员之一，其功能性和结构性的使用品质会直接影响到城市景观、生态和使用寿命。我国城市人行道铺装结构大多采用石灰土基层、水泥砂浆找平层、彩色方板砖面层。这种铺装结构具有稳定性好，可是有寿命长等很多优点，但是随着城市硬化面积的不断加大，也暴露出了明显的缺点：①透水性差，地下水源得不到及时充分补给、涵养，导致地下水位严重下降，导致地面大幅沉降；②增大地面径流系数，加大市政雨水排放系统的负荷。因此研究、发展新型透水型人行道对缓解地下水紧张、解决城市内涝、地面大规模沉降有着巨大作用。

1.透水型人行道的工作原理

透水型人行道主要通过其独特的结构设置及材料的运用，从而实现透水、蓄水等功能，其结构主要包括：透水面砖、砂垫层、碎石垫层等部分，其下部为土基。在整个人行道的面层，通过透水面砖这种特殊材料改变水的表面张力，将雨水、冰雪融水通过透水面砖的通道孔吸收到透水面砖内。然后通过砂垫层（为了避免产生过大的永久性变形，砂垫层的厚度一般取为30mm），渗透到碎石垫层中，碎石垫层的主要作为排水基层，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，从而有效防止含水土基的冻胀作用对路面结构整体稳定产生不良影响影响。最终渗入地下的水能够在土基中得以保存，不仅能满足植物水分的补给，而且还能补充地下水位。另外本文所提出的透水型人行道的独特之处在于人行道表面的雨水不仅靠砖与砖之间的接缝来渗透，而且由于在制造过程中通过加气等措施使每块砖的表面都具备透水功能；另外，在人行道下每隔一定距离设置一个渗水井，以利于增加雨水对地下水的补给。

2.透水型人行道的突出优点

按以往传统的人行道结构设计、施工方法修建的人行道，一旦水从人行道面板间缝隙（或板的断裂缝隙）中渗入后无法排除，对人行道下承结构的承载能力产生影响，最终出现人行道板的翘曲、断裂、松动、沉陷等问题，并且表面时常有积水、不平整等现象，从而减弱（或失去）人行道的使用品质（或基本功能）。而既具有一定强度又具有透水、渗水、排水功能的透水型人行道则很好的避免了这些弊端，而且还具有以下明显的优点：

①减轻降雨季节大量雨水沿地面径流的现象，降低排水系统的负担，提高防洪能力，有效缓解现在日益严重的城市内涝现象，明显降低暴雨对城市水体的污染。

②消除路面积水，增强路面抗滑能力，为人民提供安全、优质的步行条件；

③分利用雨雪降水，补充城区日益枯竭的地下水资源，发挥透水型路基的“蓄水池”功能，有助于水资源循环利用，并且由于地下水位的抬高可有效避免地面沉降；

④由于土壤中水分的增加，城市地表植物和土壤微生物的生存条件得以有效改善，使小区域的生态平衡得到调整；

⑤根据资料介绍，透水面积每增加10%，环境温度就会降低0.25摄氏度，因此在城市道路建设中采用透水型人行道可以减缓城市“热岛效应”，从而减少能源消耗。

⑥吸收车辆行驶时产生的噪音，创造安静舒适的生活和交通环境，雨天可以防止路面积水和夜间反光。冬天不会在路面形成黑冰（由霜雾形成的一层几乎看不见的薄冰，极危险），提高了车辆、行人的通行舒适性与安全性。

3.透水型人行道的应用范围

由于透水型人行道的诸多技术及材料要求，其在应用上有一定的限制：

①用于冻胀影响较小的地区，由于透水型人行道的面层为透水性砖，内部透水空隙多，且其下结构都是要经过雨水、雪融水的长时间浸泡作用，因此不能应用在温度较低的地方，防止因冻胀破坏而是其透水功能降低，结构强度受到破坏，影响其耐久性能；

②用于环境清洁，污染较小的地区，由于人行道一般都位于道路两侧的商家店铺之前，而有些小店铺卫生条件不达标，油污、泔水等垃圾随意堆于人行道上，对路面层的透水性砖造成腐蚀、透水性能降低甚至丧失等极大的危害。

③用于荷载作用较均匀、冲击较小的地区，由于本文所介绍的透水型人行道面层透水性砖孔隙率较大，且其下层无混凝土层，因此为避免对其结构产生破坏性影响，不适于承受较大的冲击荷载和集中荷载；

④用于当地土壤本身具有良好透水性的地区，透水型人行道的结构工作原理主要是通过排水层，渗水井而透水、排水，最终目的是使降水能够更多的渗入地下，因此当地的土壤本身应该具有较为良好的渗透性能，否则透水型人行道非但达不到预期的透水性能，还会对其结构造成破坏。

4.结语

透水型人行道在保证其结构的稳定性、耐久性的基础上能够最大限度的减少水资源的流失，缓解了城市发展与环境保护之间的矛盾。本文对透水型人行道的结构、工作原理、优点及适用范围进行了详细的阐述，以期能够对城市规划、道路建设提供可利用的建议。

参考文献

[1]民营科技，浅谈人行道环保透水砖在市政道路工程设计中的应用，2013（3）.

[2]李晓磊.透水性人行道结构的研究，硕士论文.

[3]卢超妍，朱建峰，吴国葵.市政道路透水人行道结构设计的科学应用 2009，9（4）.

[4]蒋亚清，王洪波，高建明.透水性混凝土路面砖.建筑砌块与砌块建筑， 2001（1）.

作者简介

（1992年），男，汉族，河南平顶山市人，学生，单位：郑州大学，水利与环境学院水利水电工程专业.