城市道路設計中砌塊路面的應用

殷 文

（南京先行交通工程設計有限責任公司，江蘇 南京 210000）

1 砌塊路面的應用簡介

砌塊路面是由不同功能、不同形狀和不同色彩的天然石材砌塊鋪筑而成的道路路面結構形式，所使用的砌塊可以是普通型或者是聯鎖型的路面磚，在使用性能和耐久程度上都有著比較好的表現，因此在一些人行道、車行道、步行街以及城市的廣場等城市景觀路面中有著較為廣泛的應用。但是在應用的過程中，設計需要注意的就是，用于車行道的砌塊路面必須要切實考慮到平整度等方面的問題，經過國外長期的實踐經驗認為，通常只能夠在車速小于50km/h的城市道路和停車場上予以使用。

2 砌塊路面的結構形式

砌塊路面一般是由墊層、基層和面層組成，墊層通常采用石灰土或者是砂礫土，而基層在進行鋪筑的過程中則可以使用水泥混凝土作為剛性基層、天然砂礫或者是級配碎石作為柔性基層、二灰碎石作為半剛性基層來進行鋪筑建設，面層在進行施工建設的過程中往往使用普通預制路面磚或者聯鎖型路面磚等，在當地條件允許的情況下，還可以直接使用天然石材來進行面層的鋪筑。

在實際工程建設過程中，如果以水泥混凝土來作為基層，則混凝土自身是具有詳細的力學強度要求，即當砌塊用于人行道時，混凝土強度選擇C20級，28d抗折強度大于等于3.5MPa；當砌塊是用于車行道時，則要求相應的提高，混凝土強度為大于等于C30級，28d抗折強度大于等于4.5MPa。除此之外，還對基層混凝土做出了伸縮縫縱縫和脹縫的要求，其具體的要求參照相關規范進行。在采用二灰碎石基層的時候，其相關的技術標準和要求可參照瀝青路面進行。

3 路面磚強度、厚度和磚型要求

3.1 普通型路面磚

路面磚強度的要求為，當砌塊用于人行道時，混凝土強度選擇C20級，28d抗折強度大于等于3.5MPa；當砌塊是用于車行道時，則要求相應的提高，混凝土強度為大于等于C30級，28d抗折強度大于等于4.5MPa。路面磚厚度及磚形尺寸要求如表1所示。

表1 普通路面磚常用尺寸和最小厚度

3.2 連鎖型路面磚

路面磚的最小厚度和強度見表2，而在進行設計和施工時，需要按照相關的行業標準規范控制其路面磚塊的形狀尺寸。

表2 聯鎖型路面磚最小厚度和尺寸

3.3 花崗巖砌塊

當花崗巖砌塊應用到道路建設中時，其具體形狀形式有正方形和長方形，通常選用普通型花崗巖板材，在對其進行分類時可按照加工類型進行的，具體可以分為粗面板材、鏡面板材和細面板材，粗面板材表面平整而粗糙，鏡面板材表面平整到具有鏡面光澤，而細面板材光滑平整。除此之外，還可以通過花崗巖加工過程中的條紋來進行分類，包括燒毛板、錘擊、剁斧和機刨等。在道路建設過程中應用花崗巖砌塊還需要根據實際的環境要求進行選擇，在一些具有防滑功能要求的工程中通常選擇使用粗面花崗巖石材。

花崗巖石材最小厚度和常用尺寸如表3所示。

表3 砌塊最小厚度和常用尺寸

4 砌塊路面計算理論與設計方法

4.1 砌塊路面的承載原理

在建設和使用的過程中，砌塊路面本質的特點決定了路面都會存在較多的接縫，因此在應用的過程中不可能像混凝土板一樣依靠板體的撓曲度來將自身所承載的整體性荷載予以擴散。但是砌塊路面能將豎直方向上的壓力轉化為水平方向上的推動力，這樣就形成了較為明顯的拱效應。這樣荷載在進行擴散的過程中，回彈彎沉值就會起到重要的作用，這基本上決定了塊體之間的實際聯鎖程度。

4.2 接縫的剪切特性

當路面采用砌塊路面建設時，接縫兩側的側壁將會在剪切力的作用下相應地產生剪切位移，在這個過程中，接縫的抗剪強度主要是由平面上的摩擦力和糙面上的摩擦力共同組成，而填砂的存在也會使得塊體的側面之間無法直接進行接觸，這就意味著，接縫之間的剪切強度主要是由填砂自身的平面摩擦所提供。

4.3 砌塊路面的理論計算

砌塊路面的結構計算和瀝青路面一樣也是依據彈性理論來進行的，采用層狀彈性理論對這一問題進行分析時，會將砌塊層本身添加一個砂墊層作為一個各向同性均勻材料的等效體，雖然這種處理方法在一定程度上夸大了砌塊層自身的擴散能力，因此并不能夠完全真實的反應出接縫處的力學特性，但到目前為止，幾乎很多的設計方法和理論都是建立在這樣一個理論的基礎之上的。

4.4 砌塊路面的設計方法

砌塊路面的設計方法到目前為止一般都還是通過修正瀝青路面的設計方法而得到的，基本的修正方式包括等效方法、日本方法和等效模量方法三種。在等效層的方法中，主要就是利用2.5倍左右塊體厚度的碎礫石來代替整個的砌塊層作為計算對象，或者是1.4倍左右砌塊厚度的密集配瀝青混凝土來作為這一替代層進行設計計算，這就是等效方法；日本方法則是將砌塊層的相對強度系數予以確定，通常控制在1.02～1.08之間。這樣兩種方法都是用于CBR的設計方法之中的。在等效模量方法中，采用16cm厚度的瀝青混凝土或者是22.5cm的水泥土體來替代實際應用的砌塊層或者是砂墊層，最后采用瀝青路面設計方法中的層狀理論來進行后續的分析計算和設計。這樣三種砌塊路面的設計方法在我國的應用狀況主要是由現階段的實際應用經驗和研究成果決定的，在進行設計的過程中更多考慮的是設計方法的簡化程度，因此更多采用的是等效厚度設計方法和典型結構法，這與我國砌塊路面的實際狀況也比較符合。

5 砌塊路面的技術質量要求

水泥混凝土砌塊體中所用的原材料都應當符合國家在相關方法的標準和要求，包括水泥、粗細骨料、外摻劑、顏料和水等，實施好基礎的材料方法是一切工作順利基礎的大前提；如果在設計和使用的過程中使用的花崗巖砌塊進行鋪裝，則需要在砌塊的表面上刷涂一層防污劑；在采用普通型路面磚時，墊層材料可以進行的選擇比較多，包括砂墊層、石灰砂墊層和水泥砂墊層等，具體的采用配比則需要根據實際的工程要求和設計來確定，在花崗巖砌塊進行鋪裝的時候，則可以采用干硬型或者是半干硬型的水泥砂砂漿；在進行聯鎖型路面磚的鋪筑時，接縫用砂和墊層用砂都有具體的要求和規定，在進行應用的過程中需要按照規范要求來進行施工。

6 結語

在對砌塊路面做簡要介紹的基礎上，針對于不同種類砌塊路面的設計和建設方法給出了較為詳盡的闡述和分析，并指出在設計施工中需要重點關注的要點所在。砌塊路面在我國的應用和發展還沒有達到成熟的境地，這就需要有關工作人員不斷的在實踐和應用過程中進行總結，以這樣一種方法推動這種技術的應用和發展。

[1]何海彬.淺談砌塊路面在城市道路設計中的應用[J].建材與裝飾，2008（1）：170-172.

[2]李彥，羅國梁.砌塊路面設計[J].城市道路與防洪，2006，（1）：23-25.