市政道路工程的海綿化設(shè)計(jì)應(yīng)用

高曉飛

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092）

市政道路工程的海綿化設(shè)計(jì)應(yīng)用

高曉飛

（上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司，上海市200092）

論述了海綿城市的概念以及實(shí)踐方法，詳細(xì)闡述了市政道路工程中海綿化設(shè)計(jì)思路，同時(shí)針對(duì)具體的市政道路工程案例進(jìn)行了海綿城市道路工程設(shè)計(jì)。具體措施為人行道透水路面、生態(tài)植草溝和市政管網(wǎng)配套，對(duì)市政道路海綿化設(shè)計(jì)具有一定的借鑒意義。

海綿城市；道路工程；設(shè)計(jì)

0 引言

黨的“十八大”報(bào)告明確提出：“面對(duì)資源約束趨緊、環(huán)境污染嚴(yán)重、生態(tài)系統(tǒng)退化的嚴(yán)峻形勢(shì)，必須樹立尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的生態(tài)文明理念，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位”。海綿城市的理念順應(yīng)了習(xí)近平總書記的講話及中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議精神。踐行海綿城市的理念，可以保護(hù)和改善城市生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)。

1 概念與原理

1.1 海綿城市的概念

海綿城市是一種低影響開發(fā)系統(tǒng)（Low Impact Development，LID），指的是在場(chǎng)地開發(fā)過(guò)程中采用源頭、分散式措施維持場(chǎng)地開發(fā)前的水文特征。其核心的內(nèi)容是維持場(chǎng)地開發(fā)前后水文特征不變，包括徑流總量和峰值流量；從水文循環(huán)角度，要維持徑流總量不變，就要采取滲、蓄等方式，實(shí)現(xiàn)開發(fā)后一部分徑流量不向外排；要維持峰值流量不變，就要采取滯留、調(diào)節(jié)等措施削減峰值，延緩峰值時(shí)間[1]。

海綿城市的作用是提高城市雨水的調(diào)蓄功能，讓城市就像海綿，在汛期有降雨的時(shí)候，能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水，補(bǔ)充地下水，調(diào)節(jié)水循環(huán)，在旱季缺水時(shí)就可以將存蓄的水釋放出來(lái)。海綿城市對(duì)于應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害以及氣候的變化具有比較好的彈性。作為一種新理念，它能夠在城市景觀化的過(guò)程中引入好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，尊重自然的水循環(huán)，也尊重生態(tài)的循環(huán)過(guò)程。由于它本身具有自然積存、自然滲透、自然凈化的功能，所以是未來(lái)我國(guó)城市建設(shè)發(fā)展的主要方向。

1.2 海綿城市的實(shí)踐方法

海綿城市的大致思路是：在城市開發(fā)建設(shè)過(guò)程中，優(yōu)先考慮將有限的雨水留下來(lái)，優(yōu)先考慮更多利用自然的力量排水；采用源頭削減、中途控制、末端處理等多層面雨水控制利用措施；通過(guò)“滲、蓄、滯、凈、用、排”六字原則，利用多種技術(shù)，實(shí)現(xiàn)城市良性水文循環(huán)，維持或恢復(fù)城市海綿功能[3]。

海綿城市的實(shí)踐技術(shù)按主要功能一般可分為滲透、儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)輸、截污凈化等幾類。通過(guò)各類技術(shù)的組合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等目標(biāo)。主要有透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設(shè)施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調(diào)節(jié)塘、調(diào)節(jié)池、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設(shè)施、人工土壤滲濾等[7]。

1.3 海綿城市在市政道路中的實(shí)踐思路

傳統(tǒng)的市政道路工程設(shè)計(jì)僅僅考慮了汛期道路路面的快速排水，將道路的雨水通過(guò)橫坡排至道路的路側(cè)，再由側(cè)石偏溝將雨水匯流至雨水井內(nèi)，通過(guò)雨水管將雨水排出道路區(qū)域，并未考慮對(duì)雨水進(jìn)行有效的節(jié)流、滲透、存蓄。

市政道路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合工程，對(duì)其進(jìn)行海綿化設(shè)計(jì)則是一個(gè)排水體系的建立，需要對(duì)道路工程、排水工程、綠化工程進(jìn)行全方位考慮。在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分應(yīng)用“滲、蓄、滯、凈、用、排”六字原則。

對(duì)市政道路的海綿化設(shè)計(jì)思路是：首先利用橫坡將道路雨水排至路側(cè)的綠化帶內(nèi)，利用綠化帶的生態(tài)植草溝將雨水進(jìn)行土壤滲濾、滯留、凈化，然后將多余的雨水排至雨水管內(nèi)，排出道路區(qū)域。

2 案例應(yīng)用分析

2.1 項(xiàng)目概況

南方某城市主干路，道路全長(zhǎng)約5.86km，紅線寬度60 m，設(shè)計(jì)車速60 km/h。本著海綿城市生態(tài)排水的原則，結(jié)合該工程的實(shí)際情況，對(duì)該道路進(jìn)行了海綿化設(shè)計(jì)。

2.2 設(shè)計(jì)重點(diǎn)

2.2.1 道路工程

標(biāo)準(zhǔn)橫斷面推薦方案采用4幅路斷面型式，具體布置為：4.0 m（人行道）+2.0 m（人非分隔帶）+ 6.5 m（非機(jī)動(dòng)車道）+3.0 m（機(jī)非分隔帶）+11.5 m（機(jī)動(dòng)車道）+6.0m（中央分隔帶）+11.5m（機(jī)動(dòng)車道）+ 3.0 m（機(jī)非分隔帶）+6.5 m（非機(jī)動(dòng)車道）+2.0 m（人非分隔帶）+4.0 m（人行道）=60.0 m（見(jiàn)圖1）。

該工程范圍內(nèi)，車行道橫坡度為2.0%，人行道橫坡度為2.0%的反向坡。車行道路面為直線路拱。本次道路工程主要是在不改變機(jī)動(dòng)車道、輔道非機(jī)動(dòng)車道及人行道的橫坡坡向和坡度的前提下，對(duì)道路作如下海綿化設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖2）：

（1）機(jī)非隔離帶改為生態(tài)植草溝，植草溝內(nèi)設(shè)置溢流井，在溢流口之間設(shè)置開孔立石，開孔立石處設(shè)置消能池，避免水土流失，機(jī)動(dòng)車道雨水通過(guò)立石的開口匯入植草溝內(nèi)；

（2）人行道上設(shè)置2 m寬植草溝,輔道和非機(jī)動(dòng)車道雨水通過(guò)開孔立石排入植草溝，人行道雨水徑流排入植草溝，其余滲入土基和滲管；

（3）不改變?cè)熊囆械缆访娼Y(jié)構(gòu)層，將原設(shè)計(jì)人行道路面結(jié)構(gòu)層改為透水結(jié)構(gòu)層。

2.2.2 排水工程

取暴雨重現(xiàn)期為2 a，凈流系數(shù)為0.6，地面集水時(shí)間為t1=10 m in。

根據(jù)地勘報(bào)告，該工程地下水位較高，自然土壤滲透率較低。

排水工程采用植草溝→滲透管、盲溝→滲透管等設(shè)施，處理后滿足控制目標(biāo)要求。中心綠化帶設(shè)盲溝—滲管，機(jī)非隔離帶設(shè)3 m寬植草溝，人行道設(shè)2 m寬植草溝，下設(shè)D N150滲水管。

排水流程：機(jī)動(dòng)車道雨水根據(jù)道路橫坡排向兩側(cè)機(jī)非隔離帶，通過(guò)開口立石排入3 m寬植草溝；非機(jī)車道雨水根據(jù)道路橫坡排向兩側(cè)人行道，通過(guò)開口立石排入2 m寬植草溝；植草溝內(nèi)雨水緩慢下滲，當(dāng)達(dá)到土壤含水率飽和度后，通過(guò)底部滲管排入雨水管網(wǎng)，當(dāng)遭遇設(shè)計(jì)重現(xiàn)期內(nèi)大暴雨時(shí)，通過(guò)草溝內(nèi)溢流口排入雨水管網(wǎng)，從而達(dá)到下雨時(shí)吸水、滲水、蓄水、凈水，需要時(shí)將水“釋放”，多余的水排走的目地。

道路縱坡最低點(diǎn)人行道設(shè)雙孔開口立石，同時(shí)在植草溝每個(gè)溢流口上流2 m處設(shè)單孔開口立石。

2.2.3 綠化工程

人行道種植一排喬木，在人行道靠機(jī)動(dòng)車道一側(cè)設(shè)置2 m寬的植草溝，鋪馬尼拉草皮，喬木中心距離人非分隔帶立石4.5 m；同排喬木縱向株距為6 m，種植樹種為香樟，胸徑為18 c m，分枝點(diǎn)3.5 m,高5 m，冠幅4 m。

機(jī)非綠化分隔帶寬3m，種植白玉蘭、花桃，白玉蘭單排種植間距4m，花桃呈品字形縱向距離3m，橫向距離1.5 m。

地被植物以馬尼拉草皮為主。

3 結(jié)語(yǔ)

市政道路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合工程，對(duì)其進(jìn)行海綿化設(shè)計(jì)則是一個(gè)排水體系的建立，需要對(duì)道路工程、排水工程、綠化工程進(jìn)行全方位的考慮。不僅要考慮對(duì)雨水的截流、滲透、存蓄，還應(yīng)考慮在暴雨條件下道路的快速排水能力。

圖1 某道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位：m）

圖2 道路海綿化設(shè)計(jì)平面及橫斷面示例（單位：mm）

[1]趙鵬，鄭蘭香.基于海綿城市理念引導(dǎo)的城市規(guī)劃方法探討[J].建設(shè)科技，2016（2）：100-102.

[2]張蓉.海綿城市初探[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2016（3）301-302.

[3]車生泉，謝長(zhǎng)坤，陳丹，等．海綿城市理論與技術(shù)發(fā)展沿革及構(gòu)建途徑[J].中國(guó)園林，2015（6）:11-15．

[4]張亞梅,柳長(zhǎng)順,齊實(shí).海綿城市建設(shè)與城市水土保持[J].水利發(fā)展研究,2015,9（2）:20-23.

[5]周迪.海綿城市在現(xiàn)代城市建設(shè)中的應(yīng)用研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015,43(16):174-175.

[6]侯培強(qiáng)，任玉芬，王效科,等.北京市城市降雨徑流水質(zhì)評(píng)價(jià)研究[J].環(huán)境科學(xué)，2012,33(1):71-74.

[7]孫威.關(guān)于“海綿城市”建設(shè)理論的運(yùn)用與思考[J].現(xiàn)代園藝，2015，6（11）:74-75.

哈市地下綜合管廊二期建設(shè)啟動(dòng)

在推進(jìn)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)基礎(chǔ)上，哈市謀劃了100km地下綜合管廊建設(shè)二期項(xiàng)目，并于今年啟動(dòng)實(shí)施首批43.8km地下綜合管廊建設(shè)二期工程建設(shè)。目前，化工路、宏偉路、長(zhǎng)江路、南直路、哈東路等道路部分路段正在開展綠化和樹木移植。

按照地下綜合管廊二期工程建設(shè)計(jì)劃安排，自4月30日起，化工路、宏偉路、長(zhǎng)江路、南直路、哈東路等道路部分路段全面開展綠化和樹木移植工作，共涉及臨時(shí)占用綠地12萬(wàn)m2，移植喬木7 000余株、灌木2.2萬(wàn)株、綠籬1.7萬(wàn)m2。為保證樹木移植成活，工程建設(shè)單位與綠化專業(yè)部門一道對(duì)需移植樹木進(jìn)行了勘察，對(duì)樹木病害進(jìn)行了前期治理，并根據(jù)樹木具體情況選擇了環(huán)境、土質(zhì)相近的移植地點(diǎn)。在移植過(guò)程中，將對(duì)樹木病蟲枝和垂枝進(jìn)行修剪，對(duì)樹木根部、軀干進(jìn)行包扎捆綁，同時(shí)對(duì)樹木進(jìn)行輸液補(bǔ)水，減少水分散失，為萌發(fā)新枝葉創(chuàng)造條件。移植后，將采取根外追肥、土壤施肥、薄肥勤施的方式對(duì)樹木進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，保證恢復(fù)樹勢(shì)。

綠化移植完成后，地下綜合管廊二期工程將全面啟動(dòng)建設(shè)，建成后將打通哈爾濱市東部供水、供熱主干線，改變城市東部地區(qū)管線設(shè)施薄弱的現(xiàn)狀，大幅提升基礎(chǔ)設(shè)施承載能力，為區(qū)域發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，管廊建成區(qū)域?qū)⒉辉匍_挖道路建設(shè)管線，保證道路通暢，為周邊居民出行創(chuàng)造良好條件。

U412.37

B

1009-7716（2017）06-0041-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.011

2017-03-02

高曉飛（1986-），男，寧夏固原人，碩士，工程師，從事道路設(shè)計(jì)工作。