市政道路透水人行道设计的科学应用

市政道路透水人行道设计的科学应用

【摘要】随着经济的快速增长，社会的快速发展，科学的不断进步，在市政道路设计方面，采用了新型的材料和运用了透水人行道这个新型的设计方案，本文通过对于市政道路透水人行道设计的科学应用这方面进行研究。

【关键词】透水人行道设计；市政道路

一、前言

为了给人们出行带来方面，在市政关于道理修改和设计的方面，人们发现了透水人行道这个设计，比如，在雨天可以帮助人们的出行，解决了道路方面的排水问题，相信在不断完善透水人行道设计，会为社会发展做出更大的贡献。

二、透水人行道的分类

根据透水人行道铺面在面层的透水原理，透水人行道可分为：缝隙透水型和多孔隙渗透型两种。缝隙透水型：表层水通过人行道面层块体之间的缝隙渗透。该透水路面要求面层联锁块之间留有一定缝隙，满足表层水下渗，见图1所示。多孔隙渗透型：表层水通过人行道面层直接渗透。该透水路面要求面层材料有足够的孔隙率，满足表层水下渗，见图2所示。根据路表水通过透水人行道面层后渗透到土路基内方式的不同，透水人行道分为：全透式、半透式两种。全透式：表层水通过透水人行道面层后可全部或部分渗透到土基中，部分无法及时渗透到土基的表层水可通过人行道结构层中的排水设施排入市政管网，见图3所示。半透式：表层水通过透水人行道面层后不渗透到土基中，利用人行道结构层中的排水设施排入市政管网中，见图4所示。

三、人行道面砖的选用

1、节能环保角度

透水砖是四种面砖类型中最节能环保的一种。现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖，但这些不透水的道路给城市的生态环境带来了许多负面的影响。与自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力。随之产生一系列环境问题：能够渗入地表的雨水明显减少，城市的地下水位急剧下降；不透水的路面很难与空气进行热量与湿度的交换，产生“热岛现象”；短时间的集中降雨，大量雨水不能及时渗入地表，容易造成道路被淹没、交通瘫痪等社会问题。透水砖面层可以一定程度缓解上述不良状况。

天然石材可能存在部分放射性，表面相对光滑，光热反射现象明显，是常用铺装中最不节能环保的面砖。

2、安全、舒适角度

人行道作为城市居民出行的主要载体，安全和舒适是重要的考虑因素,防滑是面砖的最基本要求，在这方面透水砖、条纹步道石起到防滑效果，而天然石材的防滑效果相对较差,但通过面层的处理，还是可以满足通行需求，在雨天的通行舒适性方面透水砖有明显的优势。

3、造价角度

透水砖的造价最高，花岗岩面砖略低，而高强混凝土彩砖最低，条纹步道石比高强混凝土彩砖造价稍高。

4、铺装外观效果角度

高强混凝土彩砖色彩亮丽，常用的有黄、红、绿等颜色，铺装外观鲜艳、朝气；天然石材面砖彰显现代、高档次，适用于大型中心广场、现代商务区等场所，其色彩相对较少；透水砖常用色彩有赭石色、黄色、灰色等，色彩较淡；条纹步道色彩丰富，条纹分细、中、粗，颜色可根据石子色调而定，用白水泥添加染料即可生产出五光十色的彩色条纹砖石。

5、选用建议

根据工程项目的特点，选用适合工程项目的人行道材质，并进行相应的铺装设计，以营造良好的城市视觉环境。对于市政道路人行道的设计建议如下:

（1）在造价允许的前提下，应倡导采用节能环保的透水面砖，市政道路透水砖基层宜采用透水混凝土以增强基层强度，避免采用砂基常见的不均匀沉降、断裂、破碎等病害。目前已有行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T 135-2009）可供设计和施工参考。

（2）高档商务区、人流量密集、商业气氛浓厚的道路可考虑采用天然石材，其中花岗岩比较适合人行道铺装，大理石质地较软不宜用于市政人行道。石材面砖注意对防滑的要求。

（3）条纹步道石作为一种较新型的材料，其造价不高，色彩丰富，可在市政道路人行道中推广应用。

（4）面砖的选用不一定局限于一条道路一种面砖，设计者可尝试不同面砖的搭配铺砌，建议搭配种类不宜超过两种。厦门新站片区道路人行道采用透水砖和花岗岩搭配，效果良好。

四、透水人行道的使用环境及应用范围

道路的使用年限是道路设计的关键问题，透水人行道使用寿命不仅取决于结构的强度及耐久性，还在于透水性能的衰减甚至丧失问题。在各种不同使用环境中，透水结构的长期透水性是其能否发展、发展价值大小及能否推广的根源。

1、结构的强度及耐久性

影响透水人行道结构强度和耐久性的因素主要有水灰比的控制及骨料的选择。骨料选择越粗糙，骨料粒径连续、大小不同，可以有效地提高骨料之间的接触点数量，从而提高其强度，但透水性也会相对降低；骨料之间通过胶结层连接，水灰比可控制胶结层浓度。适当的水灰比可起到胶结和毛细作用，但过大的水灰比易使水泥浆下滴，形成下部密实无空隙，而上部缺少胶结，使得结构强度降低。因此水灰比的确定以及骨料的选择需要与透水性协调考虑，确定最优值。

2、透水率的衰减

通常试验中测定或展示透水性所用的水一般为清水，如蒸馏水、纯净水或自来水。实际中，路面污染主要表现为非溶解性：土颗粒、植物等固体污染物；溶解性：沥青路面、机油等含有较高的有机污染物及重金属。因此，路面水在透过透水结构通道孔时，会在孔隙中或透水结构的砂、石透水垫层中产生吸附和沉淀的效果。沉淀物日积月累地增加，必定导致通道孔逐渐堵塞，使透水率衰减，甚至完全堵塞，失去透水能力。因此，透水面砖及透水路基下的砂石垫层需要定期清洗或更换。

3、冻融问题

在北方地区冬季室外温度较低，雨雪渗入透水的通道孔后会产生日融夜冻的反复冻融，导致冻胀破坏，加上透水面砖密度及抗压强度比普通硬路面地砖低，其冻胀破坏会更严重。因此透水结构优先适用于环境清洁、污染较小、冰胀影响较小、荷载冲击小、路基本身具备良好透水性的地区，尽最大可能节省工程造价，达到低投入换取高回报的社会经济效益。

五、市政道路人性化设计的要点分析

市政道路人性化设计是基于传统设计基础上发展起来的道路设计理念，遵循最基本的道路设计原则，在此基础上更加突出以人为本的现代社会精神。因此，在市政道路的人性化设计中，需要重点把握人性化设计的要点内容。

1、市政道路的总体设计

市政道路的总体设计需要从道路的功能出发，选择合适的平、纵线形，合理布设道路断面。道路平、纵线形设计，在条件允许时，应尽量选择高标准的线形，从而使行车更为舒适。道路平、纵线形设计还应与道路沿线地形、地貌及周边的