園林透水磚鋪路的設計方法及施工技術

王振榮

(福建西景市政園林建設有限公司 364000)

園林透水磚鋪路的設計方法及施工技術

王振榮

(福建西景市政園林建設有限公司 364000)

根據(jù)多年的試驗和實踐，總結園林透水磚鋪路的設計方法，并探討提高園林透水磚使用效率的施工技術。

透水磚；園林鋪路；施工技術

透水磚以無機非金屬材料為主要原料壓縮而成，具有較大的滲透性能[1]。在園林設計中，使用透水磚鋪路的主要目的是削減降雨徑流，增加雨水回滲[2-3]。本文簡要介紹透水磚鋪路的功能與結構，闡述其設計方法及施工技術，從而提高園林透水磚的使用效率。

1 透水磚鋪路的功能與結構

透水磚鋪路的結構從上到下由透水路面磚、緩沖層、水泥砂漿層、透水基層、透水底基層(墊層)及路床等6層所構成(圖1)。

透水路面磚是表面的第1層，直接承受來自路面的重量，且肩負排水的重要功能。路面層鋪設要穩(wěn)固，底下鋪設30 mm左右的緩沖層。緩沖層一般由中砂和碎石攪拌均勻填充，不僅平衡度要好，還需相當不錯的滲水能力。緩沖層下面一般用2.5水泥砂漿進行掃平。透水基層起到貯水和透水的功能，能把路面滲下來的雨水傳至地下，主要由基層和墊層所組成。墊層以下為路床，需要在鋪設前進行素土夯實。

圖1 園林透水磚鋪路剖面示意圖

2 園林透水磚鋪路設計方法

為了能充分反映透水磚鋪路的排水能力與效果，筆者建立了包括鋪路層透水系數(shù)、鋪路層容水量、鋪路層厚度、鋪路層排水系數(shù)等一系列技術指標和設計方法。透水磚園路的設計流程，首先要先分析該地區(qū)平均年降水數(shù)量，確定鋪路層的透水系數(shù)，計算透水基層的容水量，根據(jù)這些數(shù)字和相關標準計算出鋪路層各層所需的厚度。最后根據(jù)實際情況，選擇適合的鋪路材料。

2.1 鋪路層透水系數(shù)計算

透水磚排水的原理是路面滲透給緩沖層，緩沖層透過水泥砂漿找平層，滲透給基層和墊層這個貯水層，最后通過路床滲透到地底下，所以鋪路層的厚度和各層的透水系數(shù)有關。地面層以下各層的透水系數(shù)不能小于透水磚的透水系數(shù)，這樣才能保證各層滲水和貯水的速度，達到不產(chǎn)生積水的效果。 筆者在廈門市經(jīng)過多年的試驗與實踐，發(fā)現(xiàn)透水磚的透水系數(shù)并非一成不變，會隨著時間的延長而降低。一般在設計時應考慮路面要承受5年一遇的大降雨時不積水。因此，考慮透水磚的性能降低，以及經(jīng)濟實用問題，計算時透水系數(shù)取2，則透水磚路面的滲水系數(shù)應是5年一遇的5 min降水量的2倍以上，可以用以下公式進行計算：

(1)

2.2 鋪路層容水量計算

容水量的計算就是計算路體的容積，主要與路體的長寬和透水層的厚度有關，同時也要綜合考慮路體各層之間的有效空隙。其計算公式：

Wp=hm×nm+hz×nz+hd×nd

(2)

式中：Wp表示透水園路整個路體的容水量(mm)，hm表示路體的總厚度(mm)，nm表示面層有效孔隙率，hz表示水泥找平層厚度(mm)，nz表示水泥找平層有效孔隙率，hd表示墊層厚度(mm)，nd表示墊層有效孔隙率。

應用透水磚鋪路，首先要求路面不積水。因此，鋪路層貯水量應大于最大降雨量減去同期滲透掉的水量。即鋪路層容水量Wp，按照t =5，10，15，20……每隔5進行累計，逐漸增大，進行分別計算，然后進行比較，最終確定Wp的最大值。其計算公式：

Wp=max(PN，t-WT)

(3)

式中PN，t表示出現(xiàn)最大降雨年數(shù)的重現(xiàn)期為N，歷時為t的設計降雨總量(mm)；WT表示鋪路墊層的滲水量，WT=60Kj×t；其中Kj為土基層的飽和導水率，單位為(mm/min)。

因此，廈門市透水磚鋪路園路的鋪路層容水量應能達到2年一遇60 min的降水量。

2. 3 鋪路層厚度計算

鋪路層的厚度直接影響到貯水量的多少，是保證路面不積水最直接的因素。鋪路層的總體厚度應包括透水路面磚、緩沖層、水泥砂漿層、透水基層、透水底基層(墊層)及路床的總高度。地面磚的厚度由所選擇的透水磚規(guī)格確定，緩沖層一般為30 mm，水泥砂漿層一般為20 mm左右，鋪裝墊層厚度由鋪路層容水量確定，公式：

hd=(Wp-hm×nm-hz×nz) /nd

(4)

通常鋪路層厚度≥270 mm，總厚度≥380 mm。

3 園林透水磚鋪路施工技術

3.1 透水磚鋪路的平面構圖

用透水磚鋪路，不僅能起到美觀裝飾的效果，很大程度上還影響到路面承受力。施工設計不僅要考慮到排水、滲水、透水等功能，還要考慮到其承載壓力的問題。透水磚的鋪面擺法應該呈固定的幾何形狀，每兩塊間相互咬合，迎合向前受力的穩(wěn)固性最好。當然，平面構圖要根據(jù)園路的實際用途、承載力的大小、旁邊所需的園林景觀來進行設計，也可以適當利用透水磚多彩的顏色組合來獨立造景，以做到路在園中、景在路中。透水磚鋪路的平面構圖，常見的有整齊排列的“一字型”、相互交錯的“花籃型”、成90度或45度角擺設的“90°人字型”與“45°人字型”4種組合方式(圖2)。

圖2 園林透水磚鋪路平面構圖法

一般情況下，“一字型”和“花籃型”由于相互交錯不呈角度，容易變形，承載力低，僅適用于人行道和自行車道?！?0°人字型”和“45°人字型”鋪設力學性能最好，可以適用于機動車道，但要注意角度的朝向，一定要順著車行的方向。

3.2 施工流程及技術要點

透水磚鋪裝施工流程按照工序的先后順序可以分為：路基開挖及夯實、安裝路沿石、設置排水溝、安裝排水管、鋪裝碎石墊層、鋪筑混凝土墊層、鋪設緩沖結合層、鋪裝透水磚、成品保護及掃縫。

3.2.1 路基開挖施工技術 路基開挖的施工流程可以分為現(xiàn)場測量→實地放樣→機械開挖→整理邊線→清理淤土。

路基開挖之前，先對需要鋪裝園路的地方進行實地測量，確定景觀、廣場以及園路之間的連接方式，觀察行人的行動軌跡，從而確定鋪裝的具體地方。其次進行現(xiàn)場放樣，現(xiàn)場放樣要因地制宜、順勢蜿蜒，這也是施工的難題。調(diào)用小型挖掘機開挖深度40～45 cm的溝，注意溝底的坡度及地下埋設的管線，避免造成不必要的損失。路基深度達標后，檢查溝底縱橫坡度及兩邊邊線是否符合設計要求。第三步，清理溝底及兩邊的松土、樹根、石塊及各種建筑垃圾。第四步，人工對溝底進行初步掃平，用6～10 t級壓路機碾壓不少于4遍，其輪距搭接不小于50 cm。為了有更好的效果，要求溝底夯實最少進行3遍；溝體兩邊的坡度和溝底成120°角，向外傾斜，這樣便于接下來的鋪設路沿石。

3.2.2 安裝路沿石施工技術 路沿石的作用是固定整個路體，保持路面的穩(wěn)定，不致于因大力擠壓而產(chǎn)生變形。鋪砌路沿石，應該確保溝底是夯實的，必須校核邊線及標高無誤后才能施工。主要是把握高度和垂直度。施工前要先設前后樁進行標高、掛線。前后樁根據(jù)地形確定，樁距一般為10～15 m，如遇轉(zhuǎn)彎曲線，則在曲中和曲尾各放1個記號，使樁頂?shù)母叨群吐费厥母叨葘R，然后固定路沿石的位置。放好位置后，還要拉出一條邊線，把路沿石擺整齊。鋪設完畢后，用小塊石頭墊住路沿石底部，減少其晃動，保證平穩(wěn)并具有一定的抗壓力。整條路的路沿石鋪裝完成后，需用水泥砂漿進行勾縫固定，用較大塊的土壤或石頭從外面頂住，以防變形，也更有合力，保護路體不被破壞，為后面的鋪裝碎石墊層做準備。

3.2.3 鋪裝碎石墊層施工技術 鋪裝碎石墊層的關鍵是路沿石以內(nèi)，溝底的任何位置都要保持水平。解決這個難題的方法就是進行方格網(wǎng)設置，在溝底量出12 m×12 m的樣式，在網(wǎng)格的4個角落進行定位，并做好專門的記號，為鋪設碎石打好基礎。碎石的選擇也是非常重要的工作，粒徑為10～40 mm，被壓碎的概率小于15%。碎石在施工進場之前，要經(jīng)過嚴格的篩選，顆粒大小、材質(zhì)等要符合國家規(guī)定的標準，底層攤鋪時最好用人工，大的碎石盡量擺在最下面，接觸地面可以增加總體的承受力。選擇一些中等的碎石鋪裝中間，剛好填進底層碎石的中間，與底層相互咬合，從而使碎石基礎形成一個整體，一方面可以保持碎石層的平整，另一方面可以大大提升碎石層的抗壓性。

3.2.4 鋪裝粗砂墊層施工技術 鋪裝碎石墊層以后，碎石之間的縫隙很大。接下來就是鋪裝粗砂墊層，這一層的作用是保持鋪設路面的穩(wěn)定性和平整性，也是提升墊層抗壓性的重要步驟。為了讓墊層更加結實，確保墊層的安全性能，鋪裝粗砂要分為3個步驟。首先，嚴格挑選粗砂，確保砂的質(zhì)量符合總體設計要求。粗砂用水洗，細度模數(shù)為2.3～3.7，含泥量不能超過3%。填縫采用細砂，上層采用粗砂。第1層大概50 mm，均勻撒在碎石上面，然后用水沖灌，用工具邊鋪邊震動，確保砂子完全進入碎石縫隙里面。第2步，用機械進行碾壓，讓碎石和砂子能完全接觸融合。第三步，再鋪設200 mm高的粗砂，達到設計高度，用小型壓路機進行碾壓夯實，為鋪設透水磚作好準備。粗砂鋪設要特別注意先把路沿石的交接縫填滿，堆放粗砂時，可以兩邊高、中間略低，這樣過機器時就能保證平面均勻平整，而不會出現(xiàn)跑邊現(xiàn)象。

3.2.5 鋪裝透水磚施工技術 鋪裝施工開始之前，要讓工人先熟悉施工圖紙，特別是圖案和顏色造景部分。要選擇外觀顏色均勻，物理性能及抗壓性能穩(wěn)定，邊角線條整齊清晰，表面沒有裂紋、缺損及脫層的透水磚。鋪裝前，要先根據(jù)圖案拉線做記號，保證圖案形狀整齊。鋪裝時，要在粗砂上面抹一層標號為425號的硅酸鹽水泥，不同品牌和不同型號的水泥不能混用。鋪完一段砂漿結合層，馬上鋪裝一段透水磚，以防砂漿很快凝固結硬。鋪好后，用橡膠錘敲打透水磚磚面，讓路面達到設計高度，保持磚面成一水平面。鋪裝完成后，在確保路沿石等周圍保護措施牢固的情況下，用打夯機夯實，保持好位置，然后迅速用鋸末或者麻袋覆蓋加以保護，嚴禁行人在上面走動。在路口設置障礙維護，養(yǎng)護2 d后，將細砂攤鋪于路面上，用掃把把細砂掃入縫隙即可。

[1]孫依夢,余笑雨,李想,等.透水磚的研究與發(fā)展綜述[J].四川建筑，2013(5)：221-223.

[2]楊興蓮.淺談人行道環(huán)保透水磚在市政道路工程設計中的應用[J].民營科技，2015(3)：255.

[3]朱振乾.對透水磚和生態(tài)型透水系統(tǒng)的相關研究[J].科技信息，2013(11)：471.

(責任編輯：劉新永)

Design methods and construction techniques of water permeable brick usedfor paving in landscape construction

WANG Zhen-rong

(FujianXijingMunicipalLandscapeConstructionCo.,Ltd.,FujianProvince364000)

Based on years experiment and practice, this paper summarized design methods of water permeable brick used for paving in landscape and discussed, its construction techniques to incvease of use efficiency for water permeabce brick was discussed.

Water permeable brick; paving in landscape construction; construction techniques

2016-12-15

王振榮，男，1980年生，園林施工工程師。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.01.014