北京市透水人行道设计施工技术指南
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3.3.3 典型透水人行道结构
典型透水人行道结构一、二、三适用于一般粘性土、砂性土等具有一定透水
性的土基。
典型透水人行道结构四适用于均匀密实的旧沉积土土基。
典型透水人行道结构五、六适用于新填方土基或透水性能较差土基。
图 3.3.3-1 典型透水人行道结构一
7
图 3.3.3-2 典型透水人行道结构二 图 3.3.3-3 典型透水人行道结构三
图 3.3.1 透水人行道基本结构组成 3.3.2 透水人行道各结构层功能如表 3.3.2 所示。
结构层
面层
找平层 基层
3.3.2 透水人行道路面结构功能一览表
功能
直接承受荷载、透水、贮水、抗磨耗、 抗滑 透水、贮水、施工找平、连接面层与基
层 主要承受荷载、透水、贮水
备注
------
当面层结构为透水水泥混凝土,或 面层为小尺寸的透水砖时可不设置
H = (0.1i − 3600q)t /(60v)
(3.2.1)
式中: H ——透水人行道结构总厚度(不包括垫层的厚度), cm ; i ——地区降雨强度, mm / h ;
q ——土基的平均渗透系数, cm / s ;
t ——降雨持续时间, min ;
v ——透水人行道结构层平均有效孔隙率,%。 3.2.2 透水人行道路面结构应验算抗冻厚度。路面抗冻最小厚度计算应根据地
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2 术语、符号
2.1 术语
2.1.1 透水人行道 permeable pavement 能使降水通过空隙率较高、透水性能良好的道路结构层,直接渗入土基中,
从而将雨水还原为土壤水的人行道。 2.1.2 透水砖 water permeable brick
具有多孔隙且能够透水的路面砖,一般包括:烧结透水砖、免烧透水砖等。 渗透系数当≥1.0× 10-2 cm / s 时, 多用做透水面层。 2.1.3 透水水泥混凝土 permeable concrete
渗透系数应≥1.0× 10-2 cm / s 。 3.1.7 透水人行道横坡度不宜小于 1.0%。特殊路段或步行广场可根据实际情况
结合其他排水设施设置纵、横坡度。
3.2 结构层厚度计算
3.2.1 透水人行道路面结构总厚度应满足透水、储水功能的要求。厚度计算应 根据该地区的降雨强度、降雨持续时间、工程所在地的土基平均渗透系数、透水 人行道结构层平均有效孔隙率进行计算。路面结构厚度的计算可参照式(3.2.1) 进行计算。
一般采用粗集料、少量或无细集料为骨架,并且有水泥浆结合料的混凝土材 料,又称无砂大孔隙水泥混凝土、大孔混凝土。 2.1.4 有效孔隙率 effective porosity
材料中能够相互流通,且使流体通过的孔隙体积与材料毛体积之比值。
2.2 符号
H——透水人行道结构总厚度, cm ; I——降雨强度, mm / h ; q——土基土的平均渗透系数, cm / s ; p——重现期, a ; t——降雨持续时间, min ; v——整体结构平均有效孔隙率,%;
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3.2.2.3 路面抗冻最小厚度的计算可参照式(3.2.2.3),北京地区路面抗冻最 小厚度为 35cm。
h抗冻 = h道路 − h允许
(3.2.2.3)
式中: h抗冻 ——路面抗冻最小厚度, m ;
h道路 ——道路冻深, m ;
h允许 ——土基容许冻深, m ;
3.3 结构层与组合设计
3.3.1 透水人行道结构一般由以下几部分组成:面层、找平层(根据面层材料 选定)、基层(含底基层)、垫层(根据情况选定)。如图 3.3.1 所示。
北京市透水人行道设计施工 技术指南
北京市路政局 2007 年 8 月
前言
随着经济的发展和城市建设步伐的加快,现代城市的地表逐渐 被阻水材料所覆盖,形成生态学上的“人造沙漠”。透水人行道可以 提高降水资源的利用率,改善雨天行走的舒适性,调节环境温度,符 合国家提出的建设安全环保型、节约型社会的要求。北京市路政局于 2005 年立项开展了“北京市城镇透水人行道应用研究”,在北京市铺 筑了试验路,取得了成功的应用经验。为了推动透水人行道的应用, 现编制“北京市透水人行道设计施工技术指南”,供北京市类似工程 参考。
1.0.3
透水人行道的设计,应满足雨水排放规划、雨洪利用要求,并与道路设计、 排水设计、管线设计等专业配合、协调。
1.0.4
透水人行道的设计、施工、验收除执行本指南外,尚应符合国家现行相关标 准、规范的规定。
1.0.5
城市道路人行道中经常埋设各种管线,透水人行道设计、施工不应对现存各 种管线的安全构成威胁。
2
Zmax ——多年最大冻深( m ); Zd ——大地标准冻深( m ); a ——土基湿度系数; b ——路面土基材料热物性系数; c ——土基断面形式系数; F ——当地最近 10 年冻结指数平均值(冬季负温度累积值),oC.d ; ε极限 ——道路面层极限相对延伸度;
δ ——路面结构平均容重, kN / m3 ; E ——路面结构冻融模量, MPa ; K ——地基土的冻胀率,%; LBaidu Nhomakorabea——路面宽度,对四车道以上路面, L 取一半, m ; h抗冻 ——路面抗冻最小厚度, m ; h允许 ——土基容许冻深, m 。
表 3.2.2.1-2 土基湿度系数 b
干湿类型
干燥
中湿
潮湿
过湿
湿度系数
1.0
0.95
0.90
0.80
表 3.2.2.1-3 土基断面形式系数 c
填挖
土基填土高度(m)
土基挖方深度(m)
形式 零填
2m
4m
6m 6m 以上 2m
4m
6m 6m 以下
断面形 1.0
式系数
1.02
1.05 1.08 1.10
本指南主要内容包括:透水人行道设计;透水人行道施工;透水 人行道质量检验和竣工验收等。本指南参考了国外相关文献资料,充 分考虑我国和北京地区特点,在大量试验研究的基础上编制而成。在 使用过程中工程中的有关技术要求还应参照国家和北京市现行的有 关技术规范或标准执行。
透水人行道在我国应用还处于初步阶段,有许多问题需要深入 研究。竭诚希望使用者在使用本指南时,注意总结经验,反馈给编制 单位不断改进。
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b ——土基湿度系数,可参照表 3.2.2.1-2 选用; c ——土基断面形式系数,可参照表 3.2.2.1-3 选用。
表 3.2.2.1-1 路面土基材料热物性系数 a
土基材料 粘质土 粉质土 粉质粘土 细粒土质砾、粘土质砂 含细粒土质砾(砂)
热物性系数 1.05
1.1
1.2
1.3
1.35
注:a 值取大地冻深范围内土基路面材料的加权平均值。
3.1.4 透水人行道饱水 7 d 后的路面结构整体承载力应满足人群荷载设计的要 求:≥5 kPa 。
3.1.5 透水人行道下的土基应具有一定的渗透性能,土壤渗透系数应≥ 1.0× 10-4 cm / s ,且渗透面距离地下水位应大于 1.0 m 。渗透系数<1.0× 10-6 cm / s
3
或膨胀土等不良土基、在水源保护区,不宜修建透水人行道。 3.1.6 透水砖、透水水泥混凝土及透水水泥稳定碎石的有效孔隙率应≥15%,
ii
1 总则
1.0.1
为实现雨水资源化,修复水环境与保护生态环境,使透水人行道工程做到技 术先进、经济合理、安全可靠,统一设计、施工标准,特制定本指南。
1.0.2
本指南适用于北京地区新建和改建城市道路透水人行道的设计、施工和验 收。非机动车道、建筑小区、公园、步行街、厂矿道路、人行广场,停车场等可 参照本指南执行。
8
图 3.3.3-4 典型透水人行道结构四 图 3.3.3-5 典型透水人行道结构五
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图 3.3.3-6 典型透水人行道结构六
3.4 土基与垫层
3.4.1 土基 土基必须密实、均匀、稳定。土基顶面压实度应达到 90%(重型) 。为保证
0.98 0.95 0.92 0.90
3.2.2.2 土基容许冻结深度的计算可参照式(3.2.2.2),北京地区土壤冻 结深度为 80 cm ~110 cm 。
h允许
= 84 ×10−2 4
δH EK
L
+ 95 ×10−2
ε极限 L K
式中: ε极限 ——道路面层极限相对延伸度;
(3.2.2.2)
δ ——路面结构平均容重, kN / m3 ; H ——路面结构总厚度, m ; E ——路面结构冻融模量, MPa ; K ——地基土的冻胀率,%; L ——路面宽度,对四车道以上路面,L 取一半, m ;
2.1 术语 .............................................. 2 2.2 符号 .............................................. 2 3 设 计 .................................................. 3 3.1 一般规定 .......................................... 3 3.2 结构层厚度计算 .................................... 4 3.3 结构层与组合设计 .................................. 6 3.4 土基与垫层 ....................................... 10 3.5 基层、底基层 ..................................... 10 3.6 面层、找平层 ..................................... 12 3.7 排水设计 ......................................... 13 4 施 工 ................................................ 13 4.1 施工准备 ......................................... 13 4.2 土基、垫层、基层与找平层施工 ..................... 14 4.3 透水人行道面层施工 ............................... 15 4.4 透水水泥混凝土和透水水泥稳定碎石层设置温度和施工缝 17 5 质量检验和竣工验收 .................................... 17 5.1 透水砖类面层透水人行道 ........................... 17 5.2 现浇透水水泥混凝土面层透水人行道 ................. 19
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6
底基层 垫层
防止渗入路床的水或地下水因毛细现象 上升,缓解含水土基冻胀对路面结构整 体稳定的影响,同时具有承载、透水作 用 防止渗入路床的水或地下水因毛细现象 上升,缓解含水土基冻胀对路面结构整 体稳定的影响
新建或具有停车功能的人行道需设 此层
当土基为透水性能较好的砂性土或 底基层材料为级配碎石时,可不设 置垫层
主编单位:北京市路政局 参加单位:北京市市政工程研究院
北京市市政工程设计研究总院 北京市市政专业设计院有限责任公司 主要起草人:孙中阁 孙荣山 王众毅 张丽宾 王贯明 聂大华
张玉轻 王光明 李 东 张爱江 龙 莉
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目录 1 总 则 ................................................. 1 2 术语、符号 ............................................. 2
3 设计
3.1 一般规定
3.1.1 透水人行道路面结构除满足承载要求以外,还应满足透水、储水功能及 抗冻性要求。
3.1.2 透水人行道路面结构类型的选择应根据土基承载能力、土基的均匀性、 地下水的分布、冻胀情况来确定。
3.1.3 北京地区的透水人行道设计应满足 2 年一遇的暴雨强度下,持续降雨 60min,人行道表面不产生径流的标准。
区所在自然区划、土基潮湿类型、道路填挖情况、道路宽度、路面材料及基层混
合料的物理性能计算确定。
3.2.2.1 道路冻结深度的计算可参照式(3.2.2.1),北京地区土基容许冻结深 度为 105 cm 。
Zmax = abcZd
(3.2.2.1)
式中: Zmax ——多年最大冻深( m );
Zd ——大地标准冻深( m ); a ——路面土基材料热物性系数,可参照表 3.2.2.1-1 选用;