市政道路設(shè)計中對“海綿城市”的理解與應(yīng)用

王卓斌

摘要：現(xiàn)階段，隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展。在城市中羅列著許多的大樓。然而在這高樓林立的環(huán)境下，人們更加重視城市對環(huán)境的變化具有良好的彈性。因為城市化環(huán)境與人們的生活環(huán)境直接相關(guān)。 隨著城市化的加劇，對城市水和車輛的需求急劇增加。 在海綿城市建設(shè)過程中，各種水系和道路交通應(yīng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并在每個具體環(huán)節(jié)具體實施，并以其實用性和長期性為目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：海綿城市;市政設(shè)計;理解與應(yīng)用

市政道路設(shè)計涵蓋了很多內(nèi)容，涉及的建設(shè)項目也很復(fù)雜，如人行道、綠化帶等的設(shè)計以及分隔帶等區(qū)域中的排水設(shè)計等等，一旦設(shè)計出現(xiàn)問題，將直接影響整個市政道路項目的質(zhì)量，并對人們的安全旅行構(gòu)成威脅。 海綿城市概念的應(yīng)用有效地避免了上述設(shè)計問題，并通過其自身屬性，有效地解決了設(shè)計中的問題，從而保證人們的出行安全。

1 市政道路設(shè)計對“海綿城市”的理解

“海綿城市”是城市雨水管理的新概念，這意味著城市建設(shè)與海綿具有相同的性質(zhì)，能夠適應(yīng)各種環(huán)境，并緩解不同的自然災(zāi)害的帶來的影響。在有充足的雨水時儲存有限的雨水，并在沒有雨的情況下釋放儲存的雨水。這符合生態(tài)優(yōu)先原則和城市生態(tài)系統(tǒng)的維護(hù)。利用有效的方法和低影響的技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，可以實現(xiàn)水資源的控制和利用，從而有效控制雨水徑流，促進(jìn)城市生態(tài)的有效恢復(fù)，增強城市防災(zāi)能力。自2012年以來，中國與其他國家一起啟動了低影響的開發(fā)技術(shù)舉措，并啟動了“海綿城市”的概念，以有效地處理城市的排水問題，并確保城市的最大水生態(tài)。受到傷害。中國許多城市已成為建設(shè)“海綿城市”的試點城市。

2市政道路中對“海綿城市”的具體運用

（1）道路橫斷面設(shè)計

與傳統(tǒng)的城市道路設(shè)計相比，海綿城市道路應(yīng)在設(shè)計過程中優(yōu)化道路橫斷面，改善道路雨水收集系統(tǒng)，確保道路土壤最多良好的飽和度，把路基路面來不及自然消散的雨水通過雨水口等收集到雨水管中。雨水管道設(shè)計可適當(dāng)?shù)脑O(shè)置垂直滲井等，通過滲井將水滲入深層地下，補充地下水。

（2）透水性設(shè)計

透水性設(shè)計主要體現(xiàn)在道路路面結(jié)構(gòu)選材，透水瀝青、透水水泥混凝土、透水人行道道板磚等都是常用的透水路面建材。應(yīng)結(jié)合道路工程的實際條件，如自然氣候條件、建材市場情況、物價情況等，合理選擇材料、設(shè)計施工方案，提高道路道路路基路面透水能力，為降低道路建設(shè)、運營、管理、維護(hù)等的資金投入打好基礎(chǔ)。

（3）生物滯留設(shè)計

在相對較低地形的位置常常采用該技術(shù)設(shè)計，通過各種植物，微生物等，來儲存和凈化天然雨水。廣泛運用該技術(shù)設(shè)計，能很大程度的減少后續(xù)的管理和維護(hù)費用。 生物滯留設(shè)施布置在土壤水分滲透性差、地形復(fù)雜的區(qū)域時，一般通過設(shè)置各類必要的防護(hù)裝置，保證設(shè)施安全。

3 市政道路設(shè)計中“海綿城市”的應(yīng)用

一、路面結(jié)構(gòu)

“海綿城市”路面結(jié)構(gòu)的主要功能是創(chuàng)新和改善道路結(jié)構(gòu)，同時優(yōu)化道路的透水性，使結(jié)構(gòu)層中的徑流污染物得到凈化。 “海綿城市”在市政道路上的實際應(yīng)用可以有效提高市政道路的透水性。很多污染物存在于市政道路表面。市政道路因為地勢低，污染物多，從而路面積水難以排除，導(dǎo)致城市內(nèi)部出現(xiàn)枷鎖，最終導(dǎo)致各類養(yǎng)護(hù)維修成本顯著增加。 “海綿城市”應(yīng)用在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中，形成滲透性的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，然后以層狀形式去除污染物，從而實現(xiàn)凈化路面和改善道路透水性的效果。另外，路面結(jié)構(gòu)在發(fā)揮去除徑流污染物的作用時，通過原子吸收分光光度法，中心活化分析和離子發(fā)生光譜法，通過結(jié)構(gòu)層系統(tǒng)研究和分析污染物，從而可以充分了解污染物的成分，從而實現(xiàn)分解污染物?？蓾B透的路面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能保護(hù)市政道路的滲水，內(nèi)澇也因此不會發(fā)生。道路設(shè)計實際應(yīng)用“海綿城市”時，要結(jié)合“海綿城市”的概念與現(xiàn)代城市的發(fā)展，合理分析強對流天氣，如大雨、臺風(fēng)等，以及地表水的影響。進(jìn)行測試并制定適當(dāng)?shù)念A(yù)警措施。嚴(yán)重問題一但發(fā)生，他們可以快速響應(yīng)并提出解決方案。同時，雨水利用和智能控制如何融入到市政道路設(shè)計之中，也應(yīng)以“海綿城市”概念作為基礎(chǔ)，以確?，F(xiàn)代城市的生態(tài)修復(fù)工作和污染監(jiān)測，從而為建設(shè)和發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4綠化帶與基于植物的生物滯留

市政道路綠化帶是“海綿城市”設(shè)計的主要載體。合理布置道路綠化帶，不但能提高綠化帶視覺效果，也能有利于科學(xué)調(diào)配水資源。應(yīng)根據(jù)工程所在地自然氣候條件，城市發(fā)展景觀需求，選擇合適的種植物。 合理布置綠化帶、合理選用種植物，透水作用和凈化作用會更加顯著。在嚴(yán)重污染的區(qū)域，比如一些建筑物周圍，在住宅道路的兩側(cè)等，通過建設(shè)生物滯留區(qū)，可以有效來控制雨水徑流污染。雨水污染物通過綠化帶、沉淀池進(jìn)行處理，大顆粒污染物過濾掉后，使植物減少受到的損害。生物滯留設(shè)施的應(yīng)完善、維護(hù)，充分發(fā)揮“海綿城市”的功能，并與當(dāng)?shù)鼐坝^相協(xié)調(diào)。

5對城市結(jié)構(gòu)層次的設(shè)計

透水鋪路，透水混凝土鋪路和透水混凝土鋪路，鑲嵌磚，園林鋪路的鵝卵石，礫石鋪路等也是滲透鋪路。 （1）使用半滲透性水路面，能有效降低路面滲透對路基的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。 （2）通過設(shè)置排水措施，如排水管、排水板等，能有效的提高土地的滲透能力。 （3）為保證地下建筑物的安全，滲透性的路面結(jié)構(gòu)距離建筑物頂面的厚度應(yīng)保證一定的厚度，并加強土地排水能力，促進(jìn)排水。在地標(biāo)水污染情況嚴(yán)重情況下設(shè)置生物滯留帶，可以配合設(shè)置種植物排水邊溝，種植物匯水緩解區(qū)或蓄水沉淀池等輔助手段，預(yù)處理徑流雨水，去除大顆粒污染物，減緩流速;應(yīng)采取措施防止因放棄和排放鹽而融雪。高濃度的污染物，如農(nóng)藥或石油侵襲植物。根據(jù)最新的“海綿城市”建設(shè)要求，城市地表水可以三種形式排放：道路路面區(qū)域通過道路間隙透水;道路區(qū)域的水通過路面進(jìn)入道路基質(zhì)，水通過排水盲管排出。排出;道路區(qū)域的水直接進(jìn)入路基層排放。前兩種方法可以顯著降低路面徑流系數(shù)，達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)，但路面滲透，保留和積累凈化的效果尚未完成。 “海綿城市”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)明確要求路基土的滲透系數(shù)不應(yīng)小于7×10-5cm/秒。因此，對于交通量大且負(fù)荷高的道路，不可能完成水的滲透。傳統(tǒng)的人行道施工中使用的道路施工材料是預(yù)制混凝土和花崗巖。 “海綿城市”道路的建設(shè)采用新型透水材料，以減少城市地表熱量的排放。它具有透氣性和透氣性。效果明顯。在此概念下，道路的透水系數(shù)通常大于或等于1.0×10-3mm /秒，并且滲透層與地下水的表層之間的距離大于1m。

6開展市政道路以及綠地的銜接設(shè)計工作

在大雨災(zāi)害發(fā)生頻率較高的地區(qū)，地面徑流量通常高于市政道路排水系統(tǒng)。因此，在設(shè)計工作中，有必要充分了解雨水儲存技術(shù)和調(diào)節(jié)技術(shù)的應(yīng)用，并進(jìn)行科學(xué)探討。在雨水排入相關(guān)的分流后，可以減少雨水的流動，？？并且可以形成沉淀和過濾。初步處理后，將其排入雨水濕地，有利于雨水的合理處理。在雨水稀缺和長期干旱的情況下，在設(shè)計過程中，有必要根據(jù)雨水排放的特點充分考慮雨水的儲存和利用特點，并設(shè)置排水管，以便雨水可以通過排水管直接進(jìn)入濕地。對于雨水充沛且不存在干旱和洪水的地區(qū)，在設(shè)計過程中，雨水?dāng)r截凈化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)合理使用，有機整合滲透，并排入城市綠地系統(tǒng)，以減少污染問題。在這種情況下，更好的加工工作。在正常情況下，路徑流入雨園后，植物緩沖區(qū)可攔截其中的污染物，或利用下沉式綠地進(jìn)行處理，可全面提高凈化效果。海綿城市建設(shè)技術(shù)指南要求在城市建設(shè)過程中，自然環(huán)境要全程、全部、全過程保護(hù)。要充分利用自然環(huán)境，結(jié)合城市現(xiàn)有的地理環(huán)境，在最小化原有道路排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上繞過天然河湖建設(shè)路線。規(guī)劃道路建設(shè)的空間布局，通過天然綠化帶和人行道的道路建設(shè)完成雨水的滯留，滲透和凈化，實現(xiàn)低路影響的建設(shè)目標(biāo)。

7海綿城市理念在市政道路工程中的設(shè)計流程與常用技術(shù)措施

7.1道路海綿城市設(shè)計流程

道路與廣場的海綿性設(shè)計，應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）整體分析。調(diào)查工程區(qū)域影響范圍內(nèi)，道路、交通、用地性質(zhì)、自然氣候、地質(zhì)水文等各項條件。對接上位規(guī)劃，確定該區(qū)域海綿城市控制目標(biāo)。

（2）指標(biāo)測算。由道路規(guī)劃、交通量預(yù)測等確定道路建設(shè)范圍與建設(shè)規(guī)模。由建設(shè)范圍級規(guī)模計算匯水面積、傳統(tǒng)設(shè)計方案的不透水鋪裝比例等情況，計算傳統(tǒng)設(shè)計情況下建設(shè)區(qū)域的年徑流總量控制率和年徑流污染控制率控制指標(biāo)情況，分析與海綿城市控制目標(biāo)的差距。

（3）技術(shù)選擇和規(guī)模確定。根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計方案與海綿城市建設(shè)控制目標(biāo)的差距，計算單位面積控制容積。市政設(shè)計中選擇“海綿城市”具體設(shè)計方案時，應(yīng)綜合考慮市政設(shè)計規(guī)模、綠化帶布置、區(qū)域用地性質(zhì)等條件。

（4）方案設(shè)計。總體設(shè)計方案應(yīng)包含“海綿城市”的相關(guān)措施，市政工程的范圍、規(guī)模、平面布置、高程，以及市政設(shè)計與“海綿城市”理念的結(jié)合。

（5）復(fù)核優(yōu)化。以各項指標(biāo)為基礎(chǔ)，設(shè)計方案應(yīng)滿足徑流總量控制率、年徑流污染控制率等要求。如果方案不能滿足，應(yīng)調(diào)整方案。

（6）設(shè)計實施。以“海綿城市”方案設(shè)計為基礎(chǔ)，通過合理的設(shè)計，使方案具有實施性。

8道路海綿城市設(shè)計

（1）道路平面及豎向設(shè)計

水應(yīng)有組織的匯合和排放城市道路雨，排入市政道路范圍內(nèi)之前，應(yīng)先經(jīng)過攔截預(yù)處理，并由道路內(nèi)綠化帶進(jìn)行“海綿城市”處理，如雨水滲透，儲存和調(diào)節(jié)設(shè)置?！昂＞d城市”建設(shè)設(shè)施的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r量身定做，具有成本效益，方便易用。結(jié)合道路綠化帶和道路紅線以外的綠地，可以優(yōu)先設(shè)計凹形綠地，生物保持設(shè)施，人工濕地等。

當(dāng)城市道路接近河流時，地表水排入河流通過表面溢流或涵洞等形式。在道路和河流之間設(shè)置植被緩沖區(qū)和雨水池，防止水污染和河流侵蝕，使總徑流和峰值流量得到有效控制。

道路的海綿城市建設(shè)技術(shù)銜接關(guān)系宜符合下圖的規(guī)定。

（2） 道路橫斷面設(shè)計

優(yōu)化道路橫坡，使橫斷面滿足海綿城市排水要求，綠化植物應(yīng)選用耐污耐澇植物，種植土要求透水性好。

以下圖所示四幅面道路為例，針對道路兩側(cè)實際情況，主要有兩種排水方式：

排水方式一：適用于道路北側(cè)，由于道路北側(cè)有綠帶，綠帶外為河道。結(jié)合此因素，道路北側(cè)機動車道雨水排到機動車道兩側(cè)綠化帶，綠化帶通過滲水、蓄水之后，剩余的雨水通過溢流井匯入雨水管后，排入市政管網(wǎng)。非機動車道與人行道設(shè)置在同一平面，雨水匯流至后排綠地。

排水方式二：適用于道路南側(cè)，道路機動車道、非機動車道和人行道雨水匯標(biāo)高時溢流入雨水口排入下游雨水管道系統(tǒng)。

道路中分帶及機非隔離帶下凹之路面高程之下，從而通過綠化帶下凹的空間，蓄積部分地表雨水;并且機動車道、非機動車道、人行道路面結(jié)構(gòu)都采用透水路面結(jié)構(gòu);綠化帶與透水路面共同作用，控制徑流總量。

分隔帶方案一為直立式側(cè)石，側(cè)石按一定距離開孔或下沉。方案二為直流式排水方式，側(cè)石沿線整體下沉或取消側(cè)石。

（3）道路人行道

1、人行道設(shè)置的樹池，宜采用生態(tài)樹池，人行道可采用透水鋪裝。這樣一來，樹池、人行道成為一個蓄水，透水的整體。

2、人行道外側(cè)設(shè)置綠化帶，綠化帶高程低于人行道路面高程，成為下凹的綠化帶，下凹的綠化帶能蓄留相當(dāng)一部分地表雨水。綠化帶內(nèi)設(shè)置溢流井，將綠化帶蓄留不了、滲透不了的雨水通過溢流井匯入排水管道。同時，人行道路面結(jié)構(gòu)采用透水路面結(jié)構(gòu)，與下凹綠化帶共同作用，控制徑流總量。

（4）道路綠化隔離帶

道路設(shè)置的中央分隔帶、機非分隔帶、樹池等各類綠化帶，標(biāo)高均可低于路面高程，形成下凹綠化帶，起到蓄水作用，控制徑流總量。

（5）道路紅線外城市綠地

1、當(dāng)城市公共綠地設(shè)計標(biāo)高低于人行道時，應(yīng)根據(jù)道路坡向使紅線內(nèi)人行道、紅線外徑流匯入綠地中進(jìn)行滯留與凈化，宜結(jié)合周邊地塊條件設(shè)置前置塘、雨水濕地等設(shè)施，控制徑流污染。

2、當(dāng)城市公共綠地設(shè)計標(biāo)高高于人行道時，宜在綠地下設(shè)置蓄滲模塊，收集調(diào)蓄人行道和綠地徑流。

9結(jié)語

在市政道路實際設(shè)計過程中，要樹立正確的觀念，合理采用海綿城市的相關(guān)概念進(jìn)行設(shè)計工作，統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，樹立正確的設(shè)計理念，在全面提升的背景下推進(jìn)市政道路建設(shè)。 城市道路的設(shè)計效果。 設(shè)計工作的有效實施確保了海綿城市概念的積極作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐光濤.分析海綿城市理念在市政道路給排水設(shè)計中的運用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（24）：81.

[2]宋旭升，王輝霞.“海綿城市”在市政道路給排水設(shè)計中的應(yīng)用分析[J].中國資源綜合利用，2018（7）：128-130.

[3]李坤.海綿城市市政道路設(shè)計方式探討[J].建筑·建材·裝飾，2018（1）：52.

[4]吳仲軒.論“海綿城市”在市政道路給排水設(shè)計中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2018（6）：24-25.

（作者單位：杭州市城建設(shè)計研究院有限公司上海分公司）