基于“海綿城市”理念的城市市政道路設(shè)計初探

黃凱

摘 要：城市市政道路設(shè)計主要涉及到道路路面結(jié)構(gòu)及材料、橫坡設(shè)計、道路兩側(cè)的綠化帶設(shè)計、人行道和機動車道的布置及設(shè)計、邊坡支護(hù)等方面?，F(xiàn)如今隨著城市雨季，尤其是南方，內(nèi)澇現(xiàn)象較為嚴(yán)重，再加上我國水資源缺乏，因此從城市市政道路設(shè)計的角度，對雨水資源進(jìn)行有效的收集，形成“海綿城市”，已成為當(dāng)前城市市政道路給排水設(shè)計的重要內(nèi)容。本研究結(jié)合海綿城市理論概念和城市海綿化的主要內(nèi)容，從道路設(shè)計的方式，分析路面材料選擇、橫坡及綠化帶等方面的設(shè)計，為有效的開展基于道路設(shè)計為基礎(chǔ)的海綿城市建設(shè)提出更多的完善措施。

關(guān)鍵詞：海綿城市；市政道路；設(shè)計

0引言

道路建設(shè)是一個城市的形象，同時也是城市污染的主要面源。城市內(nèi)澇、雨水資源無法有效收集再利用等已經(jīng)成為影響城市市政道路設(shè)計的有效性的重要因素，據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，降雨量的25%會產(chǎn)生45%左右的污染物，因此在城市形象的維護(hù)中，道路具有重要的作用。因此，采取有效的措施收集雨水資源，成為當(dāng)前海綿城市建設(shè)的重點內(nèi)容。從海綿城市的使用功能上分析，其不僅能夠美化城市景觀，還能夠完善城市生態(tài)功能，為美化城市形象提供有效資源。

1 海綿城市概念及道路海綿化

海綿城市從理論概念上進(jìn)行分析，主要指城市市政道路像海綿一樣，能夠吸收路面上的水（雨水資源等），通過有效的儲水裝置和管道將收集到的水進(jìn)行儲存，同時也能夠進(jìn)行有效的排放，有效的實現(xiàn)蓄水、儲水、凈水、滲水等的水處理，打造海綿城市是市政道路未來發(fā)展的方向，結(jié)合道路給排水設(shè)計及規(guī)劃，以實現(xiàn)雨水資源收集為目的，使得海綿城市設(shè)計及應(yīng)用更加高效。

城市道路海綿化主要與傳統(tǒng)的道路設(shè)計為對比，在傳統(tǒng)的道路設(shè)計中，主要采用的是不透水的材料，例如混凝與和瀝青等，結(jié)合“橫坡收集—雨水口—市政給排水管網(wǎng)”等三個結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行排水作業(yè)，不會產(chǎn)生徑流的排水及蓄水，這樣會造成雨水資源的浪費，在雨季容易造成路面積水嚴(yán)重。而城市道路海綿化主要結(jié)合道路的使用功能，從節(jié)約用水的角度，在保證城市道路路面結(jié)構(gòu)抗壓等強度的前提下，路面結(jié)構(gòu)充分的采用透水性強的材料，將其透水材料與低影響開發(fā)的結(jié)構(gòu)相匹配和結(jié)合，并結(jié)合生態(tài)性的植物組合或者濕地公園等低影響的開發(fā)設(shè)施，經(jīng)過雨水的滲漏，補充地下水位，并形成有效的雨水與污水的合理分流。

2基于海綿城市理念的城市市政道路設(shè)計分析

2.1道路路面結(jié)構(gòu)材料的選擇

為了實現(xiàn)基于滲水、蓄水、凈水為目的的水資源的有效收集和節(jié)約利用，經(jīng)過官方部門的研究與規(guī)劃，對道路路面的透水性結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行了官方使用認(rèn)可，設(shè)計出了滿足滲水、抗噪、抗壓等一系列滿足道路路面使用材料要求的結(jié)構(gòu)材料，并投入使用。結(jié)合其組合實踐的方式，透水瀝青路面結(jié)構(gòu)主要可分為三種，分別為：路面水通過面層直接到基層，進(jìn)而透過地下給排水管道，進(jìn)行運輸儲存；另一種是表層水直接進(jìn)入附近的排水管道，為后續(xù)進(jìn)行蓄水做準(zhǔn)備；最后一種是路面水進(jìn)行路基，其能夠有效的解決路面排水的問題，但是對于地下的給排水管道的設(shè)計與施工帶來更多的要求。從以上三種滲水的方式上分析，第三種透水瀝青材料具有一定的局限性，當(dāng)土壤結(jié)構(gòu)滲水系數(shù)≥7×10-5的小區(qū)或者廣場等空間內(nèi)才能夠選擇使用，這主要與路基的承載能力相關(guān)，只有較輕荷載的路面才可以使用第三種透水瀝青路面結(jié)構(gòu)。在路面材料的選擇上，應(yīng)注重對路面的抗壓強度的設(shè)計，在保證強度的前提下，選擇適宜的透水路面結(jié)構(gòu)及材料。

2.2橫坡和綠化帶的設(shè)計

正常的道路兩側(cè)的綠化帶的設(shè)計高度要高出路面的面層，這樣使得水流無法順暢的排出，同時加大了道路兩側(cè)的排水溝的工作壓力，使得雨水資源等得不到良好的儲存；與此形成對比的是海綿城市建設(shè)中的道路與綠化帶間的高度差的設(shè)計，設(shè)計原則一般為道路兩側(cè)的綠化帶要低于道路路面，且高度差一般設(shè)置為5～10cm，這樣能夠?qū)κ占晁峁┝己玫墓こ汰h(huán)境。在海綿城市綠化帶的設(shè)計過程中，常設(shè)計有雨水口篦子，并結(jié)合自動化控制技術(shù)，實現(xiàn)對雨水口篦子的遠(yuǎn)程開關(guān)控制，為更加通暢性的收集雨水做準(zhǔn)備。此外，在道路兩側(cè)的排水溝設(shè)計中，可以結(jié)合路面滲透或者綠化帶的滲水溝等進(jìn)行代替使用，這樣不僅能夠降低工程施工的成本，而且增加了收集雨水的使用功能，變得更加美觀。

2.3人行道設(shè)計

人行道的設(shè)計主要結(jié)合路面荷載數(shù)值的大小，合理進(jìn)行人行道的面寬等數(shù)值的設(shè)計。此外從海綿城市的建設(shè)角度進(jìn)行分析，在人行道上可以有效的設(shè)計透水磚等材料，結(jié)合細(xì)砂及透水層材料及結(jié)構(gòu)的有效使用，使得雨水資源順暢的滲透到地下，此外綠化帶的標(biāo)高在設(shè)計過程中要盡量低于人行道的標(biāo)高，這樣能夠保障雨水資源的保存。

2.4機動車道設(shè)計

荷載和車流量大是機動車道的主要特點，在計算其車道寬度及與中央分割帶的距離時，應(yīng)以道路設(shè)計規(guī)范進(jìn)行計算與設(shè)計?；诤＞d城市設(shè)計，機動車道也承擔(dān)著重要的滲水的功能，由于其活荷載較大，所以不宜在機動車道設(shè)計透水性路面結(jié)構(gòu)，但可以在路面的面層結(jié)構(gòu)中加一層透水性結(jié)構(gòu)材料，并在面層的最下部分加一層防水層，防止路基收到水的浸泡，降低使用的強度。此外，也可以選擇性的將雨水分流到道路兩側(cè)的綠化帶，將徑流的水流進(jìn)行有效的分散及收集。

在設(shè)計的過程中，應(yīng)注意機動車道各部分結(jié)構(gòu)的標(biāo)高的設(shè)計，例如，在中央分割帶的設(shè)計中，應(yīng)低于機動車道5～10mm，在中央分割帶的設(shè)計中，應(yīng)結(jié)合滲水的原則，采用砂石等材料，形成生態(tài)池，并種植相應(yīng)的耐水植物，保持雨水流入過程中中央分隔帶的滲水承載力滿足需求。同時選擇使用砂石等作為路面的排水層，在雨水較大的地區(qū)不僅能夠有效的形成雨水的層層滲透，同時也能夠結(jié)合碎石層，對整個的雨水進(jìn)行有效的凈化，實現(xiàn)蓄水與凈化水的作用。

2.5廣場路面的設(shè)計

廣場路面由于荷載較小，所以可以利用相應(yīng)的透水材料，進(jìn)行透水鋪裝的過程中，需要結(jié)合瀝青及混凝土的強度，多進(jìn)行植被和花草等生態(tài)植物的設(shè)計，便于收集雨水，并形成凈水功能。在噴灌用水的收集上，應(yīng)充分的結(jié)合廣場中生態(tài)性植被的收集雨水的功能，進(jìn)行有效的收集及利用，進(jìn)而有效的實現(xiàn)水循環(huán)性使用。

2.6邊坡支護(hù)設(shè)計

生態(tài)性的護(hù)坡結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的海綿城市建設(shè)中常見，以石質(zhì)邊坡為例，結(jié)合海綿城市的建設(shè)理念，如何利用不開挖的方式開發(fā)石質(zhì)邊坡，成為當(dāng)前石質(zhì)邊坡設(shè)計的重點話題，同時還能夠有效的結(jié)合邊坡的坡比等，放緩坡率，并結(jié)合方格網(wǎng)的植草等技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)對雨水的收集的同時還能夠達(dá)到邊坡防護(hù)的作用，此外，在石質(zhì)邊坡的低處可以設(shè)置砂石制的排水溝，保證滲水與整個的地面路基土結(jié)構(gòu)的 有效連接及使用，確保雨水滲流的有效性。

3結(jié)論及展望

綜上所述，海綿城市建設(shè)是順應(yīng)時代發(fā)展進(jìn)程，以城市化建設(shè)為基礎(chǔ)，突出道路使用的功能性及雨水資源的有效節(jié)約及使用。本文以海綿城市的理論概念和城市海綿化理論為引導(dǎo)，從道路設(shè)計的角度，對道路路面結(jié)構(gòu)材料的選擇、橫坡和綠化帶的設(shè)計、基于海綿城市建設(shè)的人行道設(shè)計、機動車道設(shè)計、廣場路面設(shè)計和邊坡支護(hù)設(shè)計等角度進(jìn)行理論分析，期望能夠?qū)诤＞d城市建設(shè)為指導(dǎo)的市政道路設(shè)計提供一定的理論支撐。

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（作者單位：揚州市城市規(guī)劃設(shè)計研究院有限責(zé)任公司）