随着我国城镇化发展,城市道路拥有量越来越大,目前我国城市道路车行道和人行道路面铺装多采用密实、不透水材料铺筑,而不透水硬化路面会引起诸多环境和生态负效应。

　　 20世纪90年代以后,用透水材料替代传统材料铺设路面,已成为发达国家城市建设的普遍经验,有效地改善了不透水路面的诸多弊端。近年,我国提出了建设海绵城市的理念,透水性路面铺装在城市道路中也得到越来越广泛的应用,我国2010年上海世博会园区内城市道路车行道和人行道均采用透水性路面铺装。

　　 目前常见的路面内部排水系统主要分为两大类^[1] ,边缘排水系统和排水层排水系统。传统边缘排水系统是沿路面边缘设置透水性填料集水沟、纵向集水管、横向出水管和反滤织物(土工布)等,沿纵向收集透水结构中的雨水,再集中排放至雨水收水井中。这种做法较为繁琐,边缘排水系统与路面结构结合紧密,损坏后不易维修,维修时需要开挖路面,影响人车通行。

　　 上海地区土基基本为渗透性较差的粘性土,水分难以快速渗透入土壤,雨量较大时,容易积聚在路基表面,影响其承载能力。因此,在采用全透型人行道铺装时,边缘排水系统的设置就显得尤为重要^[2] 。2010年上海世博会园区内城市道路车行道和人行道均采用透水性路面铺装,为此专门研发了一种混凝土预制装配式排水路缘石。它在起到路缘石作用的同时,也能够作为透水性路面铺装的边缘排水系统。

　　 排水路缘石由预制水泥混凝土排水侧石、预制水泥混凝土立石基础和现浇混凝土基座构成^[2] 。排水路缘石和立石一般采用C30混凝土预制,基座一般采用C20混凝土现浇。预制排水路缘石和立石装配形成纵向排水槽。排水路缘石的侧面布置有横向排水孔,横向排水孔既连接车行道排水沥青层,又连接人行道透水性铺装。车行道和人行道透水性路面铺装中的雨水均可沿路面横坡通过横向排水孔汇入纵向排水槽,再集中排入雨水收水井(见图1)^[3] 。

　　 横向排水孔设置于每节排水路缘石的两端,两节排水路缘石拼合为一个“门洞”形的孔洞。考虑到每节排水路缘石的体量和施工难易程度,预制排水路缘石和立石基础每节长度为79cm或49cm(见图2)^[3] ,前者用在直线或大半径圆曲线路段,后者用在交叉口缘石较小半径圆曲线路段。立石宽12cm,高30cm,长度同平石。路缘石高出车行道路面结构的高度,可根据设计要求取用,和一般路缘石一样。

　　 排水路缘石道路施工工序:固结渣土下层→固结渣土上层→上下水稳基层→排水路缘石基础与立石→排水路缘石→沥青面层→人行道透水砖铺装。

　　 排水路缘石基础与立石同步施工,排水槽宽度15cm。当道路纵坡>0.3%时,纵向排水槽的坡度与道路纵坡相同,排水槽高度为24cm;当道路纵坡<0.3%时,通过现浇基础的高度调整纵向排水槽的坡度,使之>0.3%,排水槽高度为18~24cm。基础直接浇筑在固结渣土上层,基础的厚度按不同结构层进行调整。立石施工时,立石的平面位置、顶面标高必须放样准确。立石与道路基层间隙留5cm,基础养护达到强度后采用C15混凝土填间隙,随后安装排水路缘石,预制排水路缘石和立石错缝拼装。

　　 排水路缘石与雨水井必须衔接好,免除不均匀沉降和漏水。排水路缘石基础及立石搁置于雨水井墙上与内壁齐平,并在基础中设置3根直径16mm的螺纹钢筋。立石及基础施工时如遇管线等障碍阻断,则以障碍两端为排水槽最高点,向相邻的雨水进水口落水。

　　 上海世博园区内城市道路车行道和人行道采用透水性路面铺装,边缘排水系统排水,在经过了近7年的实践检验后,取得了良好的社会效益及经济效益。但在实施过程中也存在一些明显的不足。

　　 车行道排水沥青路面的基层和中、下面层仍采用传统的非透水的半刚性材料和密级配沥青混凝土,上面层则采用具有较大空隙率(18%~20%)的多孔隙沥青混凝土。雨水通过上面层中的孔隙汇集至边缘排水系统统一收集,缩短了路面排水路径,避免了在路表面形成雨水漫流,从而在较大程度上消除了水雾、眩光等现象,提高车辆行驶的安全性。同时,也能够起到降低路表温度,缓解城市热岛效应的作用。人行道采用半透型人行道铺装具有较高的强度,适用于土基为渗透性较差的粘性土或需要具有较高承载能力要求的情况。人行道透水性铺装,雨天不会在表面形成积水,避免行人行走时湿鞋,提高了行走的舒适性。

　　 上海市梅雨期降水量总体偏多,2015年梅雨期自6月15日开始到7月12日结束,共28d。徐家汇观测站梅雨期总降水量为441.8 mm,几乎为常年平均值的2倍。在此严酷降雨条件考验下,经观察,位于世博B02、B03区域的国展路、世博馆路、雪野二路基本没有积水情况,沿线排水孔洞基本无堵塞,道路排水通畅。而同位于该区域的博城路则积水严重,暴雨期严重影响交通。

　　 通过现场观察及实地测量,对排水效果良好的国展路、世博馆路、雪野二路和排水效果不良的博城路进行对比。

　　 依据《城市道路工程设计规范》(CJJ37-2012)中5.5.2条:立缘石宜设置在中间分隔带、两侧分隔带及路侧带两侧。当设置在中间分隔带及两侧分隔带时,外露高度宜为15~20cm;当设置在路侧带两侧时,外露高度宜为10~15cm。世博B片区道路路缘石安装高程控制,排水效果良好的国展路、世博馆路、雪野二路路缘石外露高度为14~15cm,排水不畅的博城路路缘石外露高度为11~12cm。路缘石缝宽度控制,按要求为1cm。

　　 如图2所示,排水路缘石间间距为1.25cm+1.25cm+1cm=3.5cm,排水路缘石孔洞顶厚度10cm,博城路路缘石外露高度12cm,由于孔洞顶部为圆弧形,则用于排水的孔洞尺寸实际不足3.5cm×2cm。排水效果良好的国展路、世博馆路、雪野二路排水路缘石未按照图2加工,其实际测量孔洞尺寸为5cm×7cm,孔洞上方路缘石厚度8cm。

　　 由于世博B片区在2010上海世博会结束后不久就进入到城市建设中,周边建设排放的泥水及灰尘不可避免的加大了道路养护压力。雨水将泥砂及灰尘带至排水路缘石孔洞处,博城路排水路缘石孔洞较小,很容易便发生了堵塞,且不易清理。而国展路、世博馆路、雪野二路排水路缘石孔洞较大,不易发生堵塞。

　　 透水路面养护期间项目改建没有遵照原设计进行改建,透水路面与不透水路面搭接混乱,导致边缘排水系统局部失效。

　　 (1)鉴于排水路缘石的排水机理,建议设计排水路缘石外露高度15cm。施工交底要详细,避免按常规外露高度10~15cm由施工队伍自行决定。

　　 (2)建议排水路缘石间孔洞不小于5cm×7cm,若排水路缘石外露高度有特殊要求,尽量以满足排水路缘石间孔洞尺寸为前提。

　　 (3)结合透水路面排水路缘石设计,选择适当的道路植物配置,避免大量落叶进入纵向排水槽及雨水收水井中,造成堵塞,增加道路养护成本。

　　 (4)透水路面需要改造时,应结合原设计进行认真推敲,尽量避免破坏原有排水系统。

　　 透水路面排水路缘石在世博区域城市道路工程中的应用,取得了良好的社会效益及经济效益,为我国透水材料替代传统材料铺设路面积累了经验。用排水路缘石作为边缘排水系统比传统的边缘排水系统做法经济、简单且便于维修。为了确保透水路面边缘排水系统功能,排水路缘石的安装必须以确实保障横向排水孔洞尺寸为前提,避免设计失误或交底不清导致孔洞尺寸偏小,造成孔洞容易堵塞,排水不畅,增加养护成本。