基于“海綿城市”理念的城市道路設(shè)計(jì)探討

藺震生

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司，北京 100000）

1 城市道路建設(shè)現(xiàn)狀

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市規(guī)模和數(shù)量不斷擴(kuò)大，道路覆蓋率增加，使得地面硬化日漸突出，極大地削減了雨水的滲透力。在降雨季節(jié)，由于地面硬化阻礙雨水向地下滲透，導(dǎo)致大量雨水匯集成流，導(dǎo)致部分城市內(nèi)澇問(wèn)題產(chǎn)生，同時(shí)大面積的積水還會(huì)加劇溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)，使極端天氣、水文條件增加。目前，城市道路占地面積為城市總體面積的15%～20%，雖然部分道路路基能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雨水的收集，但是這些水資料沒(méi)有得到充分的利用，產(chǎn)生大量的水資源浪費(fèi)。在此基礎(chǔ)上，“海綿城市”理念誕生，能夠通過(guò)使用新型路面的方式，提高地表雨水的滲透率，對(duì)徑流水質(zhì)與水量進(jìn)行良好、妥善的處理[1]。

2 城市道路的設(shè)計(jì)方式

在以往的城市道路設(shè)計(jì)中，主要采用路面橫坡收集、雨水口、市政管網(wǎng)等方式對(duì)雨水進(jìn)行排放，對(duì)于雨水的使用和控制側(cè)重于“排”，而沒(méi)有考慮到生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。這種類型的排水方式存在較大的弊端，可能導(dǎo)致大量雨水資源被浪費(fèi)、路面大面積積水、雨水順著管道直接排入河道，沒(méi)有對(duì)地下水進(jìn)行補(bǔ)充等。因此，為了使城市道路的排水和蓄水功能得到進(jìn)一步完善，應(yīng)在“海綿城市”理念的支持下，對(duì)城市道路進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 道路橫坡及綠化帶設(shè)計(jì)

在以往傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計(jì)中，主要采用“凸”形設(shè)計(jì)的方式，使道路呈現(xiàn)出中間高，兩側(cè)低的形態(tài)，使雨水能夠向兩側(cè)流淌。同時(shí)，在道路的兩側(cè)設(shè)置排水口，使流淌下來(lái)的雨水能夠進(jìn)入到排水口中，順著排水管道進(jìn)入到河流當(dāng)中。通常情況下，綠化帶的高度與道路相比高出25～40 cm。在“海綿城市”理念的指導(dǎo)下，為了提升城市道路的滲水、蓄水、排水、用水等效率，可以將道路設(shè)計(jì)成中央綠化的模式，將雨水引入到中央綠化帶當(dāng)中。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，使綠化帶的高度比道路低5～10 cm，采用“凹”形設(shè)計(jì)法，使雨水在道路中間的綠化帶匯集。另外，將碎石盲溝等設(shè)置在綠化帶的下方，采用智能開(kāi)關(guān)的方式，減少雨水管徑和雨水口篦子，當(dāng)面對(duì)較大的雨水量時(shí)，再將雨水篦子打開(kāi)，緩解地面徑流，將雨水匯集到專門的雨水管道系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)排放或者利用[2]。

2.2 邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

在山區(qū)，道路邊坡具有較好的穩(wěn)定性與生態(tài)型特征，對(duì)城市道路建設(shè)產(chǎn)生的影響較小。道路路基防護(hù)主要包括2個(gè)方面，即坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)。在我國(guó)城市化進(jìn)程不斷深入的背景下，“海綿城市”理念被提出并且受到廣泛的關(guān)注，城市道路建設(shè)也開(kāi)始加強(qiáng)與生態(tài)環(huán)境的結(jié)合，將植草、植樹(shù)等模式應(yīng)用到道路建設(shè)當(dāng)中。其中，石質(zhì)邊坡屬于一種處置較為困難的邊坡類型，對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖處理將會(huì)產(chǎn)生較大的生態(tài)環(huán)境破壞。因此，在“海綿城市”理念下，應(yīng)根據(jù)巖層的位置與走向，確定出科學(xué)的邊坡比例，適當(dāng)?shù)亟档瓦吰碌慕嵌?，同時(shí)以窗式護(hù)面墻植草、方格網(wǎng)植草等方式對(duì)其進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。另外，在邊坡的底部設(shè)置碎石盲溝，將道路地面與碎石相連接，以此來(lái)提升雨水的滲透效率。

2.3 道路路面材料選擇

在以往城市道路設(shè)計(jì)中，通常采用水泥混凝土、瀝青混凝土等，在“海綿城市”理念下，應(yīng)選擇更加科學(xué)、合理的路面材料。其中，最為典型的便是透水瀝青路面，主要設(shè)計(jì)方式如下：①地面水可以從面層滲透到基層當(dāng)中，然后排入到臨近的排水設(shè)施。②地面水滲透到表面層，然后進(jìn)入到臨近的排水設(shè)施。這2種設(shè)計(jì)方式能夠有效減少路面徑流問(wèn)題，減輕路面的排水負(fù)擔(dān)。③地面水滲入到路面以后再進(jìn)入到路基當(dāng)中。這種設(shè)計(jì)方式適用于路基土滲透率超過(guò)7×10-5cm/s的小區(qū)、公園、廣場(chǎng)等地，對(duì)于車流量較大、超重型荷載的道路，則不適合使用。

2.4 人行道設(shè)計(jì)

由于人行道中的荷載較低，設(shè)計(jì)時(shí)，可采用透水道板的方式進(jìn)行鋪設(shè)，在基層中可以采用透水混凝土材料，墊層使用碎石。要想使道路對(duì)路基功能產(chǎn)生的影響盡量地小，應(yīng)在與道路相接近的一側(cè)設(shè)置隔離層與碎石溝，碎石溝的寬度在30 cm左右，并且根據(jù)路基的實(shí)際情況確定碎石溝的深度。同時(shí)，將路面與碎石層相連接，以此來(lái)提升雨水的滲透效率。

3 “海綿城市”道路設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 壞板處理

由于以往的城市道路大部分由伸縮縫分開(kāi)的混凝土板構(gòu)成，在車輛長(zhǎng)時(shí)間的碾壓之下，很可能會(huì)產(chǎn)生斷裂、壓碎、掉角等現(xiàn)象。為此，在“海綿城市”道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要針對(duì)壞板問(wèn)題進(jìn)行處理。首先，對(duì)于道路中個(gè)別遭到破壞的板塊來(lái)說(shuō)，可以采用砸碎、拆除的方式進(jìn)行修理，采用比原本混凝土路面標(biāo)高的材料進(jìn)行澆筑施工即可；其次，對(duì)于道路中出現(xiàn)輕度破損或者掉角等現(xiàn)象，無(wú)需對(duì)道路進(jìn)行破碎，直接在原處利用切縫機(jī)切出正方形區(qū)域，然后采用人工施工的方式將其鑿除并清理，最后用水泥混凝土澆筑即可。

3.2 路緣石的使用

在海綿城市建設(shè)的過(guò)程中，通常采用#603花崗巖條石，利用機(jī)械切割的方式對(duì)露明面進(jìn)行切割，其中，直線段與曲線段中，每塊緣石的長(zhǎng)度均為1 m。路緣石具有較強(qiáng)的抗壓性能，實(shí)驗(yàn)證明，在壓力大于100 MPa的情況下，其磨耗率均小于5%，放射性比活度不超過(guò)100 q/kg。在瀝青路面當(dāng)中，通常采用鋪設(shè)路緣石的方式，其橫向力系數(shù)SFC60超過(guò)54，構(gòu)造深度TD超過(guò)0.55，動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)DFT60超過(guò)0.59.對(duì)于瀝青動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)的要求為：SMA-13改性瀝青Ds應(yīng)超過(guò)3 000次/mm，AC-16C（70號(hào)）Ds應(yīng)超過(guò)3 000次/mm，AC-25C（70號(hào)）Ds應(yīng)超過(guò)200次/mm；對(duì)于瀝青水的穩(wěn)定性要求為：浸水后馬歇爾殘留穩(wěn)定度應(yīng)超過(guò)80%，凍融劈裂強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)75%，路面的平整度σ不超過(guò)1.5 mm。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視程度逐漸提升，在“海綿城市”理念的指導(dǎo)下，各地區(qū)城市開(kāi)始加強(qiáng)道路設(shè)計(jì)工作，通過(guò)改變道路設(shè)計(jì)、道路材料選擇等方式，與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，使城市地下水資源能夠有效地補(bǔ)充、緩解地表徑流壓力，降低城市內(nèi)澇災(zāi)害的發(fā)生概率。通過(guò)對(duì)雨水系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠促進(jìn)雨水資源的合理利用，減少浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，大力促進(jìn)了城市的健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳武.基于海綿城市理念的城市道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討［J］.低碳世界，2017（5）：207-208.

［2］王林濤.基于“海綿城市”理念的城市道路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［J］.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化，2016（22）.