无砂透水混凝土在城市河道中的应用研究

无砂透水混凝土在城市河道中的应用研究

无砂透水混凝土是一种环保、环保的混凝土。它具有一定的强度和透水性。适用于道路和道路的人行道结构。它不仅可以保证人行道的强度和平整度，还可以在雨季将地表水渗透到地下，补充地下水和环境保护。本文将无砂透水混凝土引入到人行道结构设计中，通过实验研究及具体工程实例，确定引入无砂透水混凝土后的人行道结构组合。一、无砂透水混凝土与级配砾石层组成行道树结构基层的必要性随着社会经济的发展，各类城市设施的建设，现代城市地表逐步被钢筋混凝土等硬质材料所覆盖，地表水下渗能力降低，地表径流速度增快。在雨季能够渗入地下的雨水明显减少，城市地下水位急剧下降；同时，易形成积水、反光等现象，很难与空气进行热量和湿度的交换，易形成“热岛效应”，对环境造成影响。为改变这一现象，环保型透水材料被大量用作城市道路人行道、非机动车道的面层材料。同时，要求人行道结构基层也应具备相应的透水性，保证整个人行道结构层的透水能力。现阶段人行道结构的基层材料通常采用碾压级配碎石，并辅以中、粗砂（或干硬水泥砂浆、或不设置）找平及固定透水砖面层。这种结构形式对建筑材料、施工质量的要求很高。在现有的施工机械化水平不高、施工人员能力参差不齐的情况下，易造成人行道的强度及平整度不高。在使用一段时间后，受雨水冲刷等原因影响，常出现局部沉降，造成人行道高低不平、起伏、波浪等问题，下雨天易形成积水，不利于行人通行。因此，迫切地需要一种新型材料来代替级配碎石作为人行道结构基层，既能保证人行道结构基层强度、平整性，又能保证有较强的渗透率，满足保护环境、补充地下水的要求。无砂透水混凝土是由骨料、水泥拌制而成的一种多孔混凝土，不含细骨料，是一种生态、环保型混凝土，具有一定的强度和透水性。其强度和透水性基本能满足现阶段人行道结构强度及透水性要求。因此，在深圳市大运中心周边市政道路设计过程中，将无砂透水混凝土引入到人行道结构中，与级配碎石层共同组成人行道基层。通过实验研究，确定在强度、平整度、透水性等各方面满足相关规范要求的人行道结构组成，改善人行道因长时间使用而出现的高低不平、起伏、波浪等影响行人通行的问题，为行人提供安全、舒适的步行环境。二、无砂透水混凝土试件检测为更好地设计人行道结构组合，通过对28天龄期的无砂透水混凝土试件检测其抗压强度、透水系数等指标，确定满足人行道结构要求的无砂透水混凝土配合比、最小厚度等。（一）合作比无砂透水混凝土推荐配合比为水∶水泥∶碎石=0.4∶1∶4.5。（二）结构总厚度的确定通过对路面结构稳定性（承载能力、变形刚度等）、透水以及储水能力综合研究。从满足透水、储水功能的要求考虑，人行道结构总厚度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、透水结构平均有效孔隙率进行计算。基层可以采用无砂透水混凝土+级配碎石组合方案，且考虑到长时间下雨（大于1小时情况）的渗透能力等因素，基层结构厚度应不小于20厘米，即无砂透水混凝土或无砂透水混凝土+级配碎石≥20厘米。无砂透水混凝土层最小厚度建议为5厘米。（三）抗压强度无砂透水混凝土的28天抗压强度≥20MPa。（四）无砂透水混凝土透水效果分析由渗水试验结果可知，无砂透水混凝土的透水系数>0.5mm/s，大于规范要求的最小透水系数。三、结构设计（一）地下水、水泥水：普通自来水即可，未经过滤混浊的地下水或使用过的不洁水不能利用。水泥：普通硅酸盐水泥，强度等级42.5。粗骨料：5mm～13mm粒径的碎石。（二）行人结构组合通过对不同基层组合的人行道结构进行试算，考虑工程造价等方面因素，确定人行道结构组合为6cm环保透水砖+5cm无砂混凝土+15cm级配碎石。（三）指标28天抗压强度：≥20.0MPa。透水系数：≥0.5mm/s。（四）加强土基管理，确保混凝土凝结搅拌：不得人工搅拌，需采用强制式搅拌机搅拌。浇筑：浇筑前，用水湿润土基，防止混凝土水分流失加速水泥凝结。不得采用强烈振捣或夯实，应用轻型压路机快速压实。养护：浇筑后应立即采用塑料薄膜等覆盖表面，并开始洒水养护；养护时间不得小于14天。四、无砂透水混凝土+级配充填基本粒子考虑大运中心周边市政道路建成后，大运场馆仍在建设过程中，大量的施工车辆将会使用这些道路。即使加强管理，仍难避免会有部分小汽车或者施工车辆占用人行道行驶、停车。如人行道结构采用常规的透水砖+砂垫层+级配碎石的结构，经两年多时间的雨水冲刷和机动车辆占用，建设好的人行道易出现不平坦、起伏、波浪等影响使用的问题。因此，大运中心周边城市道路等均采用无砂透水混凝土+级配碎石基层，避免建设后的道路人行道出现不平坦等现象，影响行人通行，造成不良社会影响。以上道路人行道无砂透水混凝土基层及透水砖实施后，经28天养护，平整度良好，透水性佳。小车试验行走后，透水砖面层平整度无明显变化，没出现车辙等破坏人行道结构层的现象；雨季时，透水性极好。通过对其他道路人行道的调查，使用该结构的人行道，在抗压强度，平整度，外观感等均优于常规结构的人行道。五、行人、护坡及护坡采用环保透水砖+无砂透水混凝土+级配碎石基层的结构，除了应用