海綿城市理念在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用研究

陳昭一

（中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司，北京102600）

1 引言

目前，我國城市環(huán)境污染、交通和住房問題越來越嚴重。很多發(fā)達國家普遍實行現(xiàn)代化城市交通系統(tǒng)，有效地改善城市功能和布局?，F(xiàn)階段，社會各界越來越重視環(huán)境保護，這就使得海綿城市理念應(yīng)運而生，并被廣泛應(yīng)用到城市建設(shè)中[1]。因此，在城市道路設(shè)計過程中，技術(shù)人員需要融入海綿城市理念，為城市交通工程建設(shè)的順利實施提供保障。

2 海綿城市理念

在城市建設(shè)過程中，政府部門需要堅持海綿城市理念，遵循生態(tài)優(yōu)先的原則，將人工措施和自然環(huán)境融合起來，在確保城市排水防澇安全性的基礎(chǔ)上，匯集、凈化城市雨水，實現(xiàn)保護自然環(huán)境的預(yù)期目標。同時，在海綿城市建設(shè)過程中，相關(guān)人員應(yīng)重視自然降水、地表水和地下水等工作，實現(xiàn)給水、排水等環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性。海綿城市建設(shè)的主要目標是改善城市雨水問題，如缺水、雨水流失、雨水徑流、雨水災(zāi)害等，其處理方式主要有以下幾種：首先，保護生態(tài)環(huán)境，如天然河流、湖泊、池塘、濕地、森林和草原等，這樣城市就能夠更好地儲存雨水；其次，修復(fù)和恢復(fù)生態(tài)環(huán)境，在傳統(tǒng)的城市建設(shè)過程中，海綿體會受到一定的破壞，技術(shù)人員需要及時開展生態(tài)環(huán)境修復(fù)和恢復(fù)工作；最后，新建海綿，利用LID 技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施建立海綿體，有效地減少城市不透水區(qū)域，改善城市的水環(huán)境。

3 海綿城市理念在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 路面材料選擇

在現(xiàn)代化城市道路設(shè)計過程中，透水性瀝青路面已被廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中，其主要是在引導雨水流入基層和排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改善積水問題，避免出現(xiàn)路面徑流、交通擁堵等現(xiàn)象，但無法實現(xiàn)雨水的充分利用。為了實現(xiàn)雨水的有效應(yīng)用，生物滯留系統(tǒng)應(yīng)運而生，其主要是在化學反應(yīng)和物理反應(yīng)的基礎(chǔ)上，凈化并利用雨水。

3.2 道路結(jié)構(gòu)設(shè)計

海綿城市理念在城市道路積水排放中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面：第一，道路表面積水由路面空隙排放；第二，道路積水能夠滲入道路結(jié)構(gòu)最底層，由排水管道排放；第三，道路積水直接滲透到基礎(chǔ)土質(zhì)結(jié)構(gòu)中進行排放。前兩種積水排放方式具有良好的效果，能夠滿足排水的基本要求，但無法充分發(fā)揮出道路滯留、滲透等功能[2]。為了滿足海綿城市設(shè)計的要求，城市道路滲透系數(shù)應(yīng)大于7×10-5cm/s，在道路車流量較多、道路承受壓力較大的情況下，道路積水無法被滲透。因此，相關(guān)部門在建設(shè)道路人行橫道的過程中，普遍使用混凝土和花崗巖等材料，為了避免道路表面熱量的散失，技術(shù)人員可以應(yīng)用透水性強的材料，將海綿城市理念融入城市道路建設(shè)中，對自然生態(tài)環(huán)境進行保護。通常情況下，海綿城市道路滲透系數(shù)在1.0×10-3mm/s 以上，地下水層到道路透水結(jié)構(gòu)之間的距離大于1m。

3.3 橫坡與綠化帶的設(shè)計

通常情況下，道路橫坡向中間傾斜，往往會將綠化帶放置在道路中心位置，且綠化帶的高度比道路低5 到10cm，這樣有利于充分利用雨水。除此之外，設(shè)計人員需要在綠化帶位置設(shè)置相應(yīng)的碎石層，以滿足綠化帶自身的實際需求，有效地積蓄、利用并排出雨水。為了有效地減少排水管道的直徑，需要在排水系統(tǒng)中設(shè)置智能雨水篦子，在雨水量較多的情況下，通過自動開關(guān)，不斷收集并排放雨水[3]。

3.4 邊坡支護設(shè)計

邊坡支護設(shè)計的主要內(nèi)容是沖刷支護和坡面支護，以及植物支護和擋土墻等。在城市化建設(shè)日益推進的大背景下，海綿城市理念應(yīng)運而生，得到了社會各個領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。在邊坡支護建設(shè)過程中，海綿城市理念得到了一定的應(yīng)用，如植樹、種草等方式的應(yīng)用主要是種植特定植物有效地吸收并儲存水資源，實現(xiàn)生態(tài)保護的目標。除此之外，在邊坡支護過程中，設(shè)計人員普遍應(yīng)用窗式種草、網(wǎng)格種草等方式，避免使用噴漿和抹面，這在很大程度上破壞了土壤的滲透性。

3.5 下沉式綠化帶設(shè)計

在城市道路設(shè)計過程中，下沉式綠化帶設(shè)計方式主要有排水系統(tǒng)的下沉綠化帶、兼顧雨水收集和再利用功能的下沉綠化帶。其中，在第一種綠化帶設(shè)計過程中，出現(xiàn)路面徑流較大、儲蓄能力差的問題時，雨水從比綠化帶高、比路面高程低的溢流口進入地下排水系統(tǒng)，這種方式適用于年降水量大、雨水頻繁、持續(xù)時間長的地區(qū)；第二種綠化帶設(shè)計是在雨水收集和處理設(shè)施中，綠化帶設(shè)計滲水溝、雨水收集管、蓄水池和泵站等設(shè)施的過程中，路面和周邊雨水會排入綠化帶中，在綠地過濾和凈化后進入蓄水池，這種方式適用于降水量大、需要控制徑流量的區(qū)域。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化社會的發(fā)展中，海綿城市理念滿足了時代發(fā)展的實際需求，并在城市道路設(shè)計過程中得到了一定的應(yīng)用，減少了城市洪水內(nèi)澇等災(zāi)害，具有凈化水資源、補給地下水等功能。因此，在城市道路設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要樹立海綿城市理念，充分利用城市水資源，有效地改善我國的生態(tài)環(huán)境，為社會的可持續(xù)發(fā)展提供保障。