市政道路設(shè)計中“海綿城市”理念的應(yīng)用

【摘要】隨著生態(tài)環(huán)境保護力度的不斷加大，“海綿城市”逐步進入人們的視野，主要通過低影響開發(fā)（LID）技術(shù)與設(shè)施有效控制雨水徑流。本文基于海綿城市原理，對市政道路設(shè)計相關(guān)內(nèi)容進行詳細探究，以期保護市政道路水文生態(tài)環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】海綿城市；道路設(shè)計；應(yīng)用

1、引言

海綿城市主要利用海綿的吸水特征形象體現(xiàn)道路的蓄水能力，從而實現(xiàn)水資源的循環(huán)使用。通過將海面城市理論應(yīng)用于道路工程設(shè)計中，能夠構(gòu)建完善的雨水利用系統(tǒng)，提升道路滲蓄能力。因此，對海面城市理論在市政道路工程設(shè)計中的應(yīng)用方式進行詳細探究迫在眉睫。

2、“海綿城市”理念

對于海綿城市理念的運用，其已經(jīng)在當(dāng)前很多城市規(guī)劃發(fā)展中引起了高度重視，其最為基本的特點就是要求城市能夠像海綿一樣，具備較強的吸水和儲水效果，在城市中構(gòu)建較為充分的海綿體結(jié)構(gòu)，如此也就能夠更好實現(xiàn)對于城市發(fā)展中水資源的有效調(diào)度，避免遭遇洪澇災(zāi)害等威脅。在海綿城市吸水后，其還能夠在后續(xù)城市運行中進行有序釋放，比如在澆花、洗車等方面，能夠發(fā)揮出再利用效果，如此也就能夠?qū)崿F(xiàn)了對于節(jié)水效果優(yōu)化。具體到海綿城市的運行中，其主要涉及到了水資源的滲透、滯留、集蓄、凈化、循環(huán)使用等幾個環(huán)節(jié)，當(dāng)然，對于一些雨水較為集中的時期，也需要體現(xiàn)出較強的排水效果，實現(xiàn)對于水資源災(zāi)害的有效治理，并且能夠有效實現(xiàn)水生態(tài)環(huán)境的修復(fù)。

3、基于“海綿城市”理念的市政道路設(shè)計要點

3.1道路總體設(shè)計

根據(jù)海綿城市建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與要求，道路的總體設(shè)計工作應(yīng)在不破壞河流、森林及綠化等自然生態(tài)環(huán)境的前提下開展。加強對傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的利用，避開河流、湖泊及綠化區(qū)域等，實現(xiàn)對路線的合理設(shè)計與規(guī)劃，充分利用城市布局并加強對綠化區(qū)域、人行道的利用，從而有效提升海綿城市對雨水的積蓄、滲透、凈化及循環(huán)使用的能力。

3.2道路路面設(shè)計

海綿城市的路面設(shè)計則利用路面的高度差距，使積水能夠直接流入地勢較低的路面。在綠化帶下面安裝必要的排水管道，在下雨時，可使雨水首先被直接用于綠化帶的灌溉，當(dāng)滿足綠化帶自身的用水需求后，多余的雨水則會由排水管道排出。與此同時，還可在排水管道中設(shè)置滲透功能，使部分雨水能夠滲透到地面下，從而實現(xiàn)對地下水的補充。

3.3道路結(jié)構(gòu)設(shè)計

按照我國海綿道路的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與要求規(guī)定，路面雨水的排放只可通過以下3種手段進行。（1）通過道理路面縫隙的滲透，使雨水進入地面下，從而有效減少路面積水。（2）雨水直接通過路面滲透到基層中，然后利用排水盲管將雨水引走。（3）將雨水直接滲透到路基土層中再排出。

4、“海綿城市”在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用實例

4.1工程概況

中意路（新嶺路～伊萊克斯大道）城市化改造工程位于長沙市天心區(qū)暮云西片，現(xiàn)狀107國道在規(guī)劃路幅內(nèi)，為雙向四個機動車道的瀝青道路。在道路設(shè)計中，結(jié)合中央、省市對海綿城市建設(shè)的要求，實現(xiàn)雨水資源化利用，應(yīng)注意控制面源污染與削減地表徑流，且在有條件的路段進行雨水收集利用。

4.2道路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面的選用

4.2.1新嶺路～萬家麗路段

斷面組成如下：4.5m（人行道）+3.5m（非機動車道）+3.0m（設(shè)施帶）+15.0m（機動車道）+8.0m（綠化帶）+15.0m（機動車道）+3.0m（設(shè)施帶）+3.5m（非機動車道）+4.5m（人行道）=60m。如圖1所示。

4.2.2萬家麗路～黎塘路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

斷面組成為：11m（綠化控制帶<含3m人行步道>）+3.5m（非機動車道）+8m（機動車道）+3.5m（綠化設(shè)施帶）+7.75m（機動車道）+0.5m（雙黃線）+7.75m（機動車道）+3.5m（綠化設(shè)施帶）+8m（機動車道）+3.5m（非機動車道）+9m（綠化控制帶<含3m人行步道>）=66m。如圖2所示。

4.3海綿城市建設(shè)技術(shù)的應(yīng)用

初期雨水下降至道路路面和人行道后，部分雨水下滲，當(dāng)形成地表徑流后，道路兩側(cè)雨水隨道路橫坡經(jīng)側(cè)石開口匯流至機非隔離處植草溝內(nèi)，雨水在此處形成二次下滲，多余雨水在植草溝內(nèi)產(chǎn)生徑流，開始在綠化帶內(nèi)產(chǎn)生水深，隨著降雨的繼續(xù)，綠化帶內(nèi)水深達到設(shè)計的有效水深（15cm）時，雨水即通過綠化帶內(nèi)每隔一定距離設(shè)置的生態(tài)雨水口和溢流井，通過連接管流至道路中間的主雨水管涵中。

4.3.1下沉式綠地

在新嶺路～萬家麗路段，將中央8m寬綠化帶設(shè)計為下凹式綠地，將雨水的收集并回用于本段綠化的澆灑。

（1）長沙市土壤類型以粘土為主，土壤滲透性較小，可通過在土壤中摻入爐渣、碎陶粒等介質(zhì)增大土壤滲透系數(shù)，提高土壤的滲透能力，同時縮短下沉式綠地中植物的受淹時間。

（2）綠地下凹深度為300mm，溢流口的高度為150mm。

（3）選擇耐旱耐淹的鄉(xiāng)土草本植物，植物的耐淹時間宜為1～3d。

4.3.2植草溝

萬家麗路-伊萊克斯大道段道路機動車隔離帶設(shè)置了植草溝，通過降低綠化帶標(biāo)高、路緣石處設(shè)置開口的方式將道路徑流引到植草溝。

（1）植草溝適合各種土壤類型，種植土壤不小于30cm。

（2）植草溝坡度大于5%，長度超過30m時，可考慮增設(shè)臺坎，以減少流速，增加入滲雨水量。臺坎由卵石、磚塊、木頭或混凝土等材料制成，一般7～15cm，每4～6m設(shè)置一處或每條淺溝設(shè)置2處。

4.3.3透水路面

透水鋪裝是利用透水材料替代傳統(tǒng)的混凝土、水泥、瀝青等，鋪設(shè)廣場、停車場及人行道等硬化路面，使其在保持原有功能的前提下，提高雨水的下滲能力，減小下墊面徑流系數(shù)的雨水控制利用設(shè)施。透水鋪裝按照面層材料分為透水磚路面、透水水泥混凝土路面和透水瀝青路面。本項目中在無重型車輛通過的人行道和非機動車道設(shè)置為透水路面結(jié)構(gòu)，雨水直接下滲，減少路面徑流。

人行道鋪裝由下至上分別為：15cm厚級配碎石（有效孔隙率>15%）、20cm厚C20透水水泥混凝土（有效孔隙率>15%）、3cm厚中砂粗調(diào)平層（有效孔隙率10%～15%）、6cm厚透水燒結(jié)磚（有效孔隙率>15%）；非機動車道由下至上分別為：15cm厚級配碎石（有效孔隙率>15%）、20cm厚C20透水水泥混凝土（有效孔隙率>15%）、6cm厚彩色C30透水水泥混凝土（有效孔隙率>15%）；土基滲透系數(shù)不小于1×10-3mm/s，面層結(jié)構(gòu)滲透系數(shù)不小于0.1mm/s。

結(jié)語：

綜上所述，“海綿城市”理念在我國市政道路建設(shè)中的應(yīng)用還處于不斷發(fā)展之中，本文主要對海綿城市理念在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用要點進行詳細探究。“海綿城市”理念在市政道路建設(shè)中的不斷推廣，對于緩解城市內(nèi)澇、改善城市居民生活質(zhì)量、優(yōu)化市政道路排水功能和推廣新型城市和市政道路建設(shè)模式都具有十分重要的意義。

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作者簡介：

戴宇（ 1984.10.19—）女， 工程師， 本科， 主要從事城市道路設(shè)計工作。