园林透水砖铺路的设计方法及施工技术

王振荣

(福建西景市政园林建设有限公司 364000)

园林透水砖铺路的设计方法及施工技术

王振荣

(福建西景市政园林建设有限公司 364000)

根据多年的试验和实践，总结园林透水砖铺路的设计方法，并探讨提高园林透水砖使用效率的施工技术。

透水砖；园林铺路；施工技术

透水砖以无机非金属材料为主要原料压缩而成，具有较大的渗透性能[1]。在园林设计中，使用透水砖铺路的主要目的是削减降雨径流，增加雨水回渗[2-3]。本文简要介绍透水砖铺路的功能与结构，阐述其设计方法及施工技术，从而提高园林透水砖的使用效率。

1 透水砖铺路的功能与结构

透水砖铺路的结构从上到下由透水路面砖、缓冲层、水泥砂浆层、透水基层、透水底基层(垫层)及路床等6层所构成(图1)。

透水路面砖是表面的第1层，直接承受来自路面的重量，且肩负排水的重要功能。路面层铺设要稳固，底下铺设30 mm左右的缓冲层。缓冲层一般由中砂和碎石搅拌均匀填充，不仅平衡度要好，还需相当不错的渗水能力。缓冲层下面一般用2.5水泥砂浆进行扫平。透水基层起到贮水和透水的功能，能把路面渗下来的雨水传至地下，主要由基层和垫层所组成。垫层以下为路床，需要在铺设前进行素土夯实。

图1 园林透水砖铺路剖面示意图

2 园林透水砖铺路设计方法

为了能充分反映透水砖铺路的排水能力与效果，笔者建立了包括铺路层透水系数、铺路层容水量、铺路层厚度、铺路层排水系数等一系列技术指标和设计方法。透水砖园路的设计流程，首先要先分析该地区平均年降水数量，确定铺路层的透水系数，计算透水基层的容水量，根据这些数字和相关标准计算出铺路层各层所需的厚度。最后根据实际情况，选择适合的铺路材料。

2.1 铺路层透水系数计算

透水砖排水的原理是路面渗透给缓冲层，缓冲层透过水泥砂浆找平层，渗透给基层和垫层这个贮水层，最后通过路床渗透到地底下，所以铺路层的厚度和各层的透水系数有关。地面层以下各层的透水系数不能小于透水砖的透水系数，这样才能保证各层渗水和贮水的速度，达到不产生积水的效果。 笔者在厦门市经过多年的试验与实践，发现透水砖的透水系数并非一成不变，会随着时间的延长而降低。一般在设计时应考虑路面要承受5年一遇的大降雨时不积水。因此，考虑透水砖的性能降低，以及经济实用问题，计算时透水系数取2，则透水砖路面的渗水系数应是5年一遇的5 min降水量的2倍以上，可以用以下公式进行计算：

(1)

2.2 铺路层容水量计算

容水量的计算就是计算路体的容积，主要与路体的长宽和透水层的厚度有关，同时也要综合考虑路体各层之间的有效空隙。其计算公式：

Wp=hm×nm+hz×nz+hd×nd

(2)

式中：Wp表示透水园路整个路体的容水量(mm)，hm表示路体的总厚度(mm)，nm表示面层有效孔隙率，hz表示水泥找平层厚度(mm)，nz表示水泥找平层有效孔隙率，hd表示垫层厚度(mm)，nd表示垫层有效孔隙率。

应用透水砖铺路，首先要求路面不积水。因此，铺路层贮水量应大于最大降雨量减去同期渗透掉的水量。即铺路层容水量Wp，按照t =5，10，15，20……每隔5进行累计，逐渐增大，进行分别计算，然后进行比较，最终确定Wp的最大值。其计算公式：

Wp=max(PN，t-WT)

(3)

式中PN，t表示出现最大降雨年数的重现期为N，历时为t的设计降雨总量(mm)；WT表示铺路垫层的渗水量，WT=60Kj×t；其中Kj为土基层的饱和导水率，单位为(mm/min)。

因此，厦门市透水砖铺路园路的铺路层容水量应能达到2年一遇60 min的降水量。

2. 3 铺路层厚度计算

铺路层的厚度直接影响到贮水量的多少，是保证路面不积水最直接的因素。铺路层的总体厚度应包括透水路面砖、缓冲层、水泥砂浆层、透水基层、透水底基层(垫层)及路床的总高度。地面砖的厚度由所选择的透水砖规格确定，缓冲层一般为30 mm，水泥砂浆层一般为20 mm左右，铺装垫层厚度由铺路层容水量确定，公式：

hd=(Wp-hm×nm-hz×nz) /nd

(4)

通常铺路层厚度≥270 mm，总厚度≥380 mm。

3 园林透水砖铺路施工技术

3.1 透水砖铺路的平面构图

用透水砖铺路，不仅能起到美观装饰的效果，很大程度上还影响到路面承受力。施工设计不仅要考虑到排水、渗水、透水等功能，还要考虑到其承载压力的问题。透水砖的铺面摆法应该呈固定的几何形状，每两块间相互咬合，迎合向前受力的稳固性最好。当然，平面构图要根据园路的实际用途、承载力的大小、旁边所需的园林景观来进行设计，也可以适当利用透水砖多彩的颜色组合来独立造景，以做到路在园中、景在路中。透水砖铺路的平面构图，常见的有整齐排列的“一字型”、相互交错的“花篮型”、成90度或45度角摆设的“90°人字型”与“45°人字型”4种组合方式(图2)。

图2 园林透水砖铺路平面构图法

一般情况下，“一字型”和“花篮型”由于相互交错不呈角度，容易变形，承载力低，仅适用于人行道和自行车道。“90°人字型”和“45°人字型”铺设力学性能最好，可以适用于机动车道，但要注意角度的朝向，一定要顺着车行的方向。

3.2 施工流程及技术要点

透水砖铺装施工流程按照工序的先后顺序可以分为：路基开挖及夯实、安装路沿石、设置排水沟、安装排水管、铺装碎石垫层、铺筑混凝土垫层、铺设缓冲结合层、铺装透水砖、成品保护及扫缝。

3.2.1 路基开挖施工技术 路基开挖的施工流程可以分为现场测量→实地放样→机械开挖→整理边线→清理淤土。

路基开挖之前，先对需要铺装园路的地方进行实地测量，确定景观、广场以及园路之间的连接方式，观察行人的行动轨迹，从而确定铺装的具体地方。其次进行现场放样，现场放样要因地制宜、顺势蜿蜒，这也是施工的难题。调用小型挖掘机开挖深度40～45 cm的沟，注意沟底的坡度及地下埋设的管线，避免造成不必要的损失。路基深度达标后，检查沟底纵横坡度及两边边线是否符合设计要求。第三步，清理沟底及两边的松土、树根、石块及各种建筑垃圾。第四步，人工对沟底进行初步扫平，用6～10 t级压路机碾压不少于4遍，其轮距搭接不小于50 cm。为了有更好的效果，要求沟底夯实最少进行3遍；沟体两边的坡度和沟底成120°角，向外倾斜，这样便于接下来的铺设路沿石。

3.2.2 安装路沿石施工技术 路沿石的作用是固定整个路体，保持路面的稳定，不致于因大力挤压而产生变形。铺砌路沿石，应该确保沟底是夯实的，必须校核边线及标高无误后才能施工。主要是把握高度和垂直度。施工前要先设前后桩进行标高、挂线。前后桩根据地形确定，桩距一般为10～15 m，如遇转弯曲线，则在曲中和曲尾各放1个记号，使桩顶的高度和路沿石的高度对齐，然后固定路沿石的位置。放好位置后，还要拉出一条边线，把路沿石摆整齐。铺设完毕后，用小块石头垫住路沿石底部，减少其晃动，保证平稳并具有一定的抗压力。整条路的路沿石铺装完成后，需用水泥砂浆进行勾缝固定，用较大块的土壤或石头从外面顶住，以防变形，也更有合力，保护路体不被破坏，为后面的铺装碎石垫层做准备。

3.2.3 铺装碎石垫层施工技术 铺装碎石垫层的关键是路沿石以内，沟底的任何位置都要保持水平。解决这个难题的方法就是进行方格网设置，在沟底量出12 m×12 m的样式，在网格的4个角落进行定位，并做好专门的记号，为铺设碎石打好基础。碎石的选择也是非常重要的工作，粒径为10～40 mm，被压碎的概率小于15%。碎石在施工进场之前，要经过严格的筛选，颗粒大小、材质等要符合国家规定的标准，底层摊铺时最好用人工，大的碎石尽量摆在最下面，接触地面可以增加总体的承受力。选择一些中等的碎石铺装中间，刚好填进底层碎石的中间，与底层相互咬合，从而使碎石基础形成一个整体，一方面可以保持碎石层的平整，另一方面可以大大提升碎石层的抗压性。

3.2.4 铺装粗砂垫层施工技术 铺装碎石垫层以后，碎石之间的缝隙很大。接下来就是铺装粗砂垫层，这一层的作用是保持铺设路面的稳定性和平整性，也是提升垫层抗压性的重要步骤。为了让垫层更加结实，确保垫层的安全性能，铺装粗砂要分为3个步骤。首先，严格挑选粗砂，确保砂的质量符合总体设计要求。粗砂用水洗，细度模数为2.3～3.7，含泥量不能超过3%。填缝采用细砂，上层采用粗砂。第1层大概50 mm，均匀撒在碎石上面，然后用水冲灌，用工具边铺边震动，确保砂子完全进入碎石缝隙里面。第2步，用机械进行碾压，让碎石和砂子能完全接触融合。第三步，再铺设200 mm高的粗砂，达到设计高度，用小型压路机进行碾压夯实，为铺设透水砖作好准备。粗砂铺设要特别注意先把路沿石的交接缝填满，堆放粗砂时，可以两边高、中间略低，这样过机器时就能保证平面均匀平整，而不会出现跑边现象。

3.2.5 铺装透水砖施工技术 铺装施工开始之前，要让工人先熟悉施工图纸，特别是图案和颜色造景部分。要选择外观颜色均匀，物理性能及抗压性能稳定，边角线条整齐清晰，表面没有裂纹、缺损及脱层的透水砖。铺装前，要先根据图案拉线做记号，保证图案形状整齐。铺装时，要在粗砂上面抹一层标号为425号的硅酸盐水泥，不同品牌和不同型号的水泥不能混用。铺完一段砂浆结合层，马上铺装一段透水砖，以防砂浆很快凝固结硬。铺好后，用橡胶锤敲打透水砖砖面，让路面达到设计高度，保持砖面成一水平面。铺装完成后，在确保路沿石等周围保护措施牢固的情况下，用打夯机夯实，保持好位置，然后迅速用锯末或者麻袋覆盖加以保护，严禁行人在上面走动。在路口设置障碍维护，养护2 d后，将细砂摊铺于路面上，用扫把把细砂扫入缝隙即可。

[1]孙依梦,余笑雨,李想,等.透水砖的研究与发展综述[J].四川建筑，2013(5)：221-223.

[2]杨兴莲.浅谈人行道环保透水砖在市政道路工程设计中的应用[J].民营科技，2015(3)：255.

[3]朱振乾.对透水砖和生态型透水系统的相关研究[J].科技信息，2013(11)：471.

(责任编辑：刘新永)

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

王振荣，男，1980年生，园林施工工程师。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2017.01.014