園林透水磚鋪裝的設(shè)計方法及施工技術(shù)研究

楊童周

（杭州市建筑設(shè)計研究院有限公司，杭州310000）

1 前言

目前所使用的透水磚是通過壓縮無機非金屬材料的方式進行制作，成品具有較高的滲透性能。在園林工程中使用透水磚鋪裝，可以減少地表積水問題，提高雨水的回滲率。通過整理園林透水磚鋪裝設(shè)計方法、施工技術(shù)等內(nèi)容，其目的在于加快透水磚鋪裝施工進度，提高施工結(jié)果的可靠性。

2 園林透水磚鋪裝組成

圖1 園林透水磚鋪裝結(jié)構(gòu)剖面圖

如圖1 所示，透水磚鋪路的結(jié)構(gòu)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(gòu)成。透水磚作為表面的第一層，其直接承受來源于路面上部的荷載，在路面層下方需要鋪設(shè)厚度在30mm 左右的緩沖層，緩沖層的施工材料主要以中砂與碎石為主，在確保其具有足夠平衡度的同時，具有良好的滲水性能。在緩沖層下面會鋪設(shè)水泥砂漿來進行找平，而透水基層則起到了貯水與透水性的作用，可以將路面上滲透下來的雨水下滲到地下。透水底基層（墊層）及路床則使用素土進行夯實處理，為上部整個結(jié)構(gòu)提供充足的支撐力。

3 園林透水磚鋪裝設(shè)計方法

3.1 計算透水系數(shù)

園林透水磚應(yīng)用中在排水過程中，是雨水從路面先滲透到緩沖層，隨后再下滲到水泥砂漿找平層，然后繼續(xù)滲透到基層與墊層，最后再通過路床下滲到地面以下。整個過程中所需鋪設(shè)的各層厚度與滲透系數(shù)間有著直接關(guān)聯(lián)，同時各層的滲透系數(shù)也需要大于透水磚自身的透水系數(shù)，從而避免積水問題，確保各層滲水與貯水速度的穩(wěn)定性。一般情況下，在設(shè)計階段需要確保路面可以承載5 年一遇大降雨并不出現(xiàn)積水問題。例如，該地區(qū)安全透水系數(shù)取值為2.0，那么透水磚透水系數(shù)需要為5 年一遇大降雨量（取值5min）的兩倍以上，具體的計算公式如下：①k0≥k·l5,5。其中k0表示透水磚的透水系數(shù)，計量單位為mm/min；k 表示安全的透水系數(shù)，取值為2.0；l5,5表示該地區(qū)5 年一遇大降雨量（取值5min）的平均數(shù)值，計量單位為mm/min。將相關(guān)數(shù)據(jù)代入后即可得到所需透水磚的透水系數(shù)。

3.2 計算容水量

在透水磚設(shè)計活動中也需要做好容水量計算，該參數(shù)表示所鋪裝結(jié)構(gòu)的總?cè)莘e，和鋪裝結(jié)構(gòu)的總長度、透水層厚度有著直接關(guān)聯(lián)，同時還需要考慮不同層結(jié)構(gòu)之間的孔隙率，具體的計算公式如下：②D=d1·k1+d2·k2+d3·k3。其中D 表示鋪裝結(jié)構(gòu)的容水量，計量單位為mm；d1表示鋪裝的總厚度，計量單位為mm；k1表示透水磚面層的孔隙率；d2表示水泥砂漿層的總厚度，計量單位為mm；k2表示水泥砂漿層的孔隙率；d3表示墊層的總厚度，計量單位為mm；k3表示墊層的孔隙率。同時在應(yīng)用中還需要做好最大容水量的計算，具體的計算公式如下：③Dmax=max（Qn,t-DT）。在式中表示該地區(qū)最大年降雨年數(shù)的重現(xiàn)周期為n，降雨時間為t 的設(shè)計降雨總量，計量單位為mm；表示墊層的滲水量，計量單位為mm。

3.3 計算鋪裝厚度

除了上述提到的計算內(nèi)容外，在設(shè)計階段還需要對鋪裝厚度展開科學計算。鋪裝層的厚度與結(jié)構(gòu)貯水量之間有著直接關(guān)系，合理地鋪裝厚度也是避免路面積水的重要路徑。通常情況下，緩沖層的設(shè)計厚度在30mm 左右，水泥砂漿層設(shè)計厚度在20mm 左右，鋪裝墊層厚度會根據(jù)公式②進行計算，一般情況下，鋪裝層的總厚度不小于380mm，可根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況進行選擇，以更好地滿足當?shù)貞?yīng)用所需。

4 園林透水磚鋪裝設(shè)計原則

4.1 以人為本原則

進行園林透水磚鋪裝設(shè)計時，要遵循以人為本原則，滿足公眾的基礎(chǔ)審美要求和使用要求。具體體現(xiàn)在以下幾方面：（1）在鋪裝尺度的選擇上，需要與當?shù)匦枨蟊３忠恢?，以此來提升所營造空間的親切性，滿足相應(yīng)的使用要求。（2）透水磚的鋪設(shè)過程也需要對當?shù)氐匦芜M行充分應(yīng)用，并與周圍的綠化場景和水景相協(xié)調(diào)，提高所營造空間的場所感，給人帶來較為舒適的體驗。（3）在設(shè)計活動中需要對人們的行為習慣、性格趨勢、發(fā)展愛好等內(nèi)容進行整理，擇最為合適的設(shè)計方式，從而為廣大民眾提供服務(wù)。需要注意的是，在以人為本的設(shè)計活動中，還需要考慮特殊人群的使用需求，設(shè)置盲道、便道等鋪裝，以滿足實際的應(yīng)用需求，提高鋪裝結(jié)果的可靠性。

4.2 協(xié)調(diào)性原則

在園林景觀工程中，透水磚鋪裝道路也起到了銜接區(qū)域的作用，因此在設(shè)計中也需要秉持協(xié)調(diào)性原則，提高整個園林景觀工程不同功能分區(qū)相互間景觀的協(xié)調(diào)性和整體性。例如，在對園區(qū)內(nèi)步道進行設(shè)計時，需要基于園林景觀的功能性展開設(shè)計，同時也需要考慮到區(qū)域內(nèi)地形走向、景區(qū)分布情況等內(nèi)容，以統(tǒng)一規(guī)劃的方式進行處理，以此做到主次分明。同時考慮到透水磚鋪裝在投入使用后，需要面臨人流荷載、小型車輛（如電動車、自行車、輪椅等）、外部氣候（高溫、降雨、低溫、降雪等）的持續(xù)作用，這就要求在鋪裝材料的選擇中需要確保其堅固、耐磨、防滑等性能，以此來滿足園林景觀工程的實際設(shè)計需求。

4.3 因地制宜原則

在透水磚鋪裝的選擇中，也需要秉持因地制宜原則，根據(jù)具體的功能性要求，來展開恰當設(shè)計。例如，山西某區(qū)域道路鋪裝定位如下：（1）能夠?qū)ψ匀唤邓M行快速收集，起到補充地下水資源的作用；（2）可以形成良好的景觀資源；（3）能夠?qū)^(qū)域小氣候進行調(diào)節(jié)。針對此定位，在園林景觀工程的設(shè)計中，區(qū)域內(nèi)的一級道路（寬度為6.0m）使用了透水性瀝青材料，基層材料使用礦山廢料煤矸石進行鋪裝；區(qū)域內(nèi)的二級道路（寬度為3.5m）使用了彩色透水陶磚，利用了不同的顏色組合，形成較為獨特的鋪裝景觀；區(qū)域內(nèi)的三級道路（寬度為2.0m）使用了礦山廢料煤矸石進行鋪裝，所選材料的粒徑在30-80mm，搭配著不同顏色，在保持美觀的情況下，創(chuàng)造出良好的生態(tài)效應(yīng)。

4.4 地域性原則

在具體的應(yīng)用設(shè)計中還要遵循地域性原則，這也是傳遞當?shù)匚幕闹匾A(chǔ)。在具體的應(yīng)用設(shè)計中，需要對區(qū)域的歷史背景、地形特征、氣候條件等內(nèi)容進行整理，從中提取有價值的文化元素，并通過個性化設(shè)計的方式來形成個性化景觀效果，在提高鋪裝景觀美觀性的基礎(chǔ)上，起到傳播地域文化的作用[1]。

5 園林透水磚鋪裝施工技術(shù)要點

5.1 選擇鋪裝形式

開展園林透水磚鋪裝施工前，需要對具體的鋪裝形式進行確定，這也是影響鋪裝結(jié)果藝術(shù)性、承載性的重要保障。在對透水磚進行擺放時，需要選擇較為固定的幾何組成方式，相互兩塊透水磚之間需要保持良好的咬合性，以此來提高鋪裝后整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。在具體的設(shè)計過程中，需要根據(jù)園區(qū)道路的具體用途、承載力要求、臨邊園林景觀特征，來選擇恰當?shù)耐杆u組合。從目前的使用情況來看，經(jīng)常使用到透水磚平面構(gòu)圖和適用范圍如下：

（1）“一字型”排列組合，其承載性相對較小，容易發(fā)生變形，多用于人行道與自行車道的鋪設(shè)；（2）“花籃型”排列組合，其承載性相對較小，容易發(fā)生變形，多用于人行道與自行車道的鋪設(shè)；（3）“90°人字型”組合，其承載性相對較高，力學性能穩(wěn)定，多用于機動車道的鋪設(shè)；④“45°人字型”組合，其承載性相對較高，力學性能穩(wěn)定，一般會用于機動車道的鋪設(shè)[2]。

5.2 路基開挖施工

在路基開挖施工階段，需要注意以下內(nèi)容：（1）做好園林景觀區(qū)域的實地測量，了解各個功能分區(qū)相互之間的連接方式、行人具體的工作軌跡，根據(jù)這些基礎(chǔ)資料來篩選最為合適的鋪裝方法。（2）按要求做好現(xiàn)場施工放樣，根據(jù)園林景觀工程所在區(qū)域的地形走勢情況，合理控制點密度，利用全站儀、GPS 儀來加快放樣速度，提高放樣結(jié)果準確性，為后續(xù)施工活動的進行提供科學參考。（3）使用小型挖掘機參與土方開挖，開挖深度在40-45cm，如果區(qū)域內(nèi)存在地下管線，也需要做好相應(yīng)的保護工作，避免開挖不當導致不必要損失問題。（4）對于溝壑底部兩側(cè)的松土、碎石、垃圾進行清理，同時對基底進行初步整平，隨后再利用壓路機（等級在6.0-10.0t）對基底進行碾壓，次數(shù)不能低于4 次，相鄰輪距搭接寬度不低于50cm，起到良好的碾壓效果。（5）溝壑底部兩側(cè)的坡度需要與溝底之間保持120°角，同時可以向外進行傾斜，為后續(xù)路緣石的鋪設(shè)奠定基礎(chǔ)。

5.3 路緣石施工

路緣石的作用是提高路體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性與承載性，在具體的施工活動中也需要注意以下內(nèi)容：（1）對溝底密實度、底部標高、溝壑垂直度等參數(shù)質(zhì)量進行校核，滿足要求后可進入到下一作業(yè)環(huán)節(jié)。（2）根據(jù)實際情況做好前后樁標高、樁距之間的距離進行控制。通常情況下，設(shè)計的樁結(jié)構(gòu)間距需控制在10.0-15.0m，也需要在曲線的中部和尾部來增設(shè)樁結(jié)構(gòu)，以此來提高樁頂高度與路緣石高度的匹配度。（3）對路沿石進行固定處理，同時還需要在此位置處延伸出邊線，沿著邊線依次擺放路緣石，并使用小石頭加固路緣石底部，防止路緣石晃動的情況，提高路緣石鋪裝結(jié)果的平穩(wěn)性[3]。（4）完成所有鋪裝工作后，使用水灰比0.4-0.7 的水泥砂漿灌注相鄰路緣石縫隙，澆筑時外部使用土壤進行堆砌，形成良好的路沿石固定環(huán)境，為下階段施工活動的記性奠定基礎(chǔ)。

5.4 碎石墊層施工

進入到碎石墊層施工后需要注意以下內(nèi)容：（1）確保路緣石內(nèi)部、溝底的水平度，施工過程中提前布設(shè)好方格網(wǎng)，方格網(wǎng)尺寸不大于10m×10m，提前對方格網(wǎng)四個邊角位置進行定位，從而為后續(xù)碎石鋪設(shè)活動的進行奠定基礎(chǔ)。（2）結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，選擇相應(yīng)等級的碎石，碎石粒徑控制在10mm-40mm，材料的壓碎概率不能超過15%。在碎石使用前也需要做好材料篩選和過篩處理，確保鋪設(shè)結(jié)果的合理性。（3）在對底層進行攤鋪施工時，利用人工攤鋪的方式進行處理，大粒徑碎石盡量鋪設(shè)在最底部，以提高整體結(jié)構(gòu)的承載性。而碎石鋪裝層的中層使用中等粒徑碎石進行鋪裝，確保碎石間的順利咬合，在提高碎石層平整性的同時，提高碎石層的承載性能。

5.5 粗砂墊層施工

進入到粗砂墊層施工階段后應(yīng)注意以下內(nèi)容：（1）做好粗砂材料的合理選擇，粗砂需要在使用前進行水洗，將粗砂含泥量控制在3%以內(nèi)?？p隙使用細砂進行填充，提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。（2）在具體的鋪設(shè)中，鋪設(shè)厚度控制在50mm，粗砂會均勻撒在碎石層上，搭配著灌水、振動等操作，確保粗砂可以順利進入到碎石縫隙中。隨后利用機械設(shè)備進行碾壓處理，不斷提升鋪設(shè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。（3）上方再鋪設(shè)200mm 厚的粗砂，達到預期的鋪設(shè)高度，隨后利用小型壓路機進行碾壓，為透水磚鋪設(shè)活動的進行奠定良好基礎(chǔ)。

5.6 透水磚鋪裝施工

完成上述工作后進入到透水磚鋪裝施工環(huán)節(jié)，具體施工要點如下：（1）根據(jù)設(shè)計圖紙中的相關(guān)內(nèi)容，選擇顏色均勻、物理性能穩(wěn)定、邊線比較整齊、不存在裂紋的透水磚作為施工材料。（2）在具體的鋪裝過程中，選擇在粗砂層上方涂抹硅酸鹽水泥，確保所選水泥型號的統(tǒng)一性，禁止水泥混用的情況。（3）完成砂漿結(jié)合層鋪設(shè)后，及時在上方鋪設(shè)透水磚，利用橡膠錘輕輕敲打透水磚，將透水磚標高控制在同一水平面，（4）鋪裝工作結(jié)束后，在上方鋪設(shè)鋸末和麻袋進行保護，將細砂掃入到縫隙中后完成整個施工活動。

6 結(jié)論

綜上所述，在園林路面鋪裝活動中，透水磚具有良好的應(yīng)用價值。通過整理透水磚鋪裝設(shè)計方法及施工技術(shù)應(yīng)用時需注意的內(nèi)容，對于提高透水磚鋪裝結(jié)果美觀性與藝術(shù)性有著積極的促進作用。