海綿城市在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

王建偉++葛璟愷

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市框架也越來越大。城市化進(jìn)程破壞了自然水文循環(huán)過程，傳統(tǒng)的排水管網(wǎng)工程以不能滿足城市快速排水的要求，導(dǎo)致城市內(nèi)澇、水環(huán)境惡化等一系列問題，在這種狀態(tài)下，海綿城市理念應(yīng)運(yùn)而生。海綿城市作為社會(huì)轉(zhuǎn)型的代表產(chǎn)物，在城市道路建設(shè)上承擔(dān)著改善道路環(huán)境、改變城市生態(tài)環(huán)境的作用，是新形勢(shì)下適應(yīng)社會(huì)改變的產(chǎn)物?；诖耍疚木秃＞d城市在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開了討論。

關(guān)鍵詞：城市化；海綿城市；道路設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 海綿城市的基本內(nèi)涵

海綿城市指的是城市建設(shè)像海綿一樣，借助于城市建筑、綠化、道路、公園等多種類型的公共基礎(chǔ)設(shè)施，打破常規(guī)的雨水排放方式，在充分保證公共基礎(chǔ)設(shè)施安全以及城市用水安全的基礎(chǔ)上，利用特殊的建筑方式完成蓄水、滲水、凈水并完成水資源的重復(fù)再生利用。將生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為海綿城市建設(shè)的首要考慮條件，以保證城市排水安全為目的，聯(lián)系自然及人為措施，實(shí)現(xiàn)城市對(duì)雨水的蓄積、滲漏以及凈化過程，為雨水的重復(fù)可循環(huán)利用，水資源環(huán)境的保護(hù)創(chuàng)造條件。

2 海綿城市建設(shè)的重要性

海綿城市建設(shè)能夠在防雨防洪的同時(shí)，有效利用豐富的雨水資源。建設(shè)海綿城市的目的是改善城市的排水狀況，優(yōu)化城市建設(shè)的力度，使城市能夠更好地為社會(huì)服務(wù)。由此可知，建設(shè)海綿城市最重要、也最有價(jià)值的意義就是能夠保證城市在防雨防洪的同時(shí)，豐富的雨水資源能夠得到有效利用。從防雨防洪的角度來說，建設(shè)海綿城市是為了緩解城市的排水壓力，避免城市在遭遇暴雨襲擊時(shí)防水防洪系統(tǒng)不能滿足使用要求，這是建設(shè)海綿城市的根本目的，也是基本目標(biāo)。顧名思義，“海綿”就是不僅能夠吸水而且也能夠排水，吸水是為了緩解城市旱澇期間的排水壓力，排水是為城市生活和生產(chǎn)供應(yīng)水。

3 海綿城市在道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 城市道路建設(shè)總體規(guī)劃

相關(guān)海綿城市建設(shè)技術(shù)指南要求城市建設(shè)過程需充分保護(hù)河流、綠化、樹木等自然原生態(tài)環(huán)境。所以，城市道路在建設(shè)的前期階段，就應(yīng)充分利用自然環(huán)境，結(jié)合城市已有的地理環(huán)境，在盡量不破壞原有道路排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，繞過天然河流及湖泊，規(guī)劃道路的建設(shè)路線，合理規(guī)劃道路建設(shè)的空間布局，通過道路建設(shè)天然綠化帶、人行道等完成對(duì)雨水的滯留、滲透、凈化利用，實(shí)現(xiàn)道路低影響的建設(shè)目標(biāo)。

3.2 車道優(yōu)化設(shè)計(jì)

（1）機(jī)動(dòng)車道的優(yōu)化設(shè)計(jì)?；诤＞d城市設(shè)計(jì)理念，采用透水鋪裝路面時(shí)，為防止雨水浸入路基而造成對(duì)道路路基的破壞，應(yīng)在路面結(jié)構(gòu)的上面層采用透水瀝青混凝土，基層和中下面層采用非透水性材料，雨水進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)層后，從不透水頂面沿橫坡排至盲溝中，最終排入雨水檢查井或路側(cè)分隔帶中。（2）非機(jī)動(dòng)車道和人行道的優(yōu)化設(shè)計(jì)。當(dāng)前現(xiàn)有的非機(jī)動(dòng)車道和人行道很多采用不透水的路面形式，這樣會(huì)導(dǎo)致雨天路面濕滑、積水，影響道路的舒適性和安全性，同時(shí)也阻止了地下水資源補(bǔ)給。而在海綿城市設(shè)計(jì)理念中，非機(jī)動(dòng)車道和人行道多采用透水鋪裝，使雨水可以下滲，從而起到調(diào)節(jié)路面的溫度和濕度、減少路面積水、涵養(yǎng)地下水分的作用。

3.3 城市道路結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)根據(jù)最新的海綿城市建設(shè)要求，城市道路表面積水可通過三種形式進(jìn)行排放：路面積水在道路表面借助于路面間隙滲透排出；路面積水通過路面進(jìn)入道路基質(zhì)層，通過排水盲管將積水排出；路面積水直接進(jìn)入道路基土層進(jìn)行排放。前兩種方式能明顯使道路表面徑流系數(shù)降低，達(dá)到了排水的標(biāo)準(zhǔn)，但未完成路面的滲透、滯留以及蓄積凈化的作用。海綿城市建設(shè)規(guī)范中明確要求道路基層土壤的滲透系數(shù)不得小于7×10-5cm/s，因此，對(duì)于車流量大、負(fù)載高的道路無法完成積水滲透。常規(guī)的人行道路建設(shè)采用的道路建設(shè)材料是預(yù)制混凝土以及花崗石等，海綿城市道路建設(shè)利用新型透水材料鋪裝，降低城市地表熱量的散發(fā)，透水透氣性強(qiáng)，對(duì)于生態(tài)保護(hù)具有明顯作用。該理念下道路的滲水系數(shù)通常大于等于1.0×10-3mm/s，透水層與地下水表層的距離在1m以上。不同路面的雨水徑流取值范圍如表1所示。

3.4 海綿城市道路綠化帶的設(shè)計(jì)

融入海綿城市設(shè)計(jì)理念后，綠化帶設(shè)施可儲(chǔ)存路面雨水徑，并增強(qiáng)其自身的入滲能力，強(qiáng)化雨水凈化功能。（1）分車綠帶與LID（低影響開發(fā)）設(shè)施銜接設(shè)計(jì)。下沉式綠地主要是指設(shè)置綠地比周邊道路或地面低200mm以內(nèi)，通過土壤、植物等截留和凈化作用對(duì)部分雨水進(jìn)行處理，其余徑流通過雨水口溢出排入雨水管網(wǎng)；生物滯留帶適用于城市道路綠化帶，其主要是通過在較低地勢(shì)的區(qū)域種植花草樹木，達(dá)到植物截留吸收、土壤蓄滲、微生物凈化雨水等效果；雨水花園是指在道路周邊較低地塊種植各種植被，起到減少徑流量、凈化雨水、美化環(huán)境等作用。（2）行道樹綠帶與LID設(shè)施銜接設(shè)計(jì)。行道樹綠帶通常是行道樹與、灌木和地被植物一起形成連續(xù)的綠帶。若因條件受限行道樹綠帶只能種植行道樹，可設(shè)置成生態(tài)樹池，并在樹池之間采用透水鋪裝，生態(tài)樹池可以匯集路面徑流雨水，通過雨水下滲來補(bǔ)給地下水，改善土壤條件，保證行道樹生長，同時(shí)還可減少徑流量，凈化雨水。

3.5 排水溝、排水管設(shè)計(jì)

（1）排水溝設(shè)計(jì)。以生態(tài)保護(hù)為出發(fā)點(diǎn)的排水溝設(shè)計(jì)，建造運(yùn)行過程充分聯(lián)系自然生態(tài)以及人文環(huán)境。排水溝結(jié)構(gòu)層次依次為綠化植被層、土壤種植層、水分滲透過濾層、滲排水層以及砂石層。這類排水溝充分起到積水滲透、道路污水過濾以及環(huán)境保護(hù)作用，充分完成水源的循環(huán)再生利用。（2）排水管滲透設(shè)計(jì)。通過小粒徑的多孔材料如石粒等完成對(duì)PVC管周圍的填充，利用多孔層完成路面積水的協(xié)調(diào)蓄積。這類排水管占地少，透水效果明顯，協(xié)調(diào)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。但是管體周圍的碎石清理困難，一旦碎石堵塞管孔，其積水的滲透效果將明顯下降。

4 結(jié)束語：

目前，我國現(xiàn)有的、傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)無法滿足道路建設(shè)需要，而海綿城市的建設(shè)理念結(jié)合了當(dāng)下城市建設(shè)的實(shí)際情況，為解決這一現(xiàn)實(shí)問題找到了出路。在市政道路設(shè)計(jì)中融入海綿城市理念，不僅能夠緩解城市道路排水壓力，降低城市內(nèi)澇發(fā)生幾率，還能夠提高雨水資源利用，改善城市生態(tài)環(huán)境。

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