海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

黎明 劉曉強(qiáng)

我國城市化進(jìn)程速度不斷加快，但是相比于歐美發(fā)達(dá)國家城鎮(zhèn)化率還是偏低，未來我國的城鎮(zhèn)建設(shè)還有很大的發(fā)揮空間。市政道路是城市的“主動(dòng)脈”，在城市建設(shè)中的作用不言而喻，不僅對(duì)于推動(dòng)城市交通運(yùn)輸有著重要意義，而且也是城鎮(zhèn)居民出行的重要保障。市政道路需要有良好的排水系統(tǒng)，才能更好地為大眾服務(wù)，本文針對(duì)當(dāng)前“海綿城市”的建設(shè)理念進(jìn)行分析，探討在市政道路設(shè)計(jì)中增強(qiáng)城市排水能力和蓄水能力，意在減少城市建設(shè)對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響，以及對(duì)自身保水性能的提升。

我國的城市市政道路建設(shè)在長時(shí)間以來都是以硬化路面為主，但是隨著城市人口的增加以及降雨量的不均與分布，城市排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)越來越大，當(dāng)遇到大量水忽然涌入的情況，就很有可能造成排水系統(tǒng)不能短時(shí)間完成排水任務(wù)，甚至是危及生命財(cái)產(chǎn)安全。建設(shè)海綿城市的理念就是將城市打造成一塊“海綿”，使其具有一定的吸水性和保水性，城市道路的排水系統(tǒng)也將更加合理，使得城市道路的積水概率有效降低。

一、海綿城市的相關(guān)概述

1.海綿城市的概念

海綿城市是現(xiàn)代城市建設(shè)中的熱點(diǎn)建設(shè)理念，顧名思義就是在建設(shè)城市的過程中讓城市具有海綿一樣的“彈性”，這種“彈性”就是當(dāng)面對(duì)自然現(xiàn)象和自然災(zāi)害的情況下能夠有效地進(jìn)行自身抵御，傳統(tǒng)的城市建設(shè)與管理中，排水和蓄水分別是兩個(gè)層面，而海綿城市更多的是強(qiáng)調(diào)城市本身具有水生態(tài)平衡系統(tǒng)。海綿城市可以有效地降低雨水造成的災(zāi)害，同時(shí)將自然水量進(jìn)行有效的分配，對(duì)于綠化種植、綠化養(yǎng)護(hù)、收集雨水、過濾雨水都有著重要的作用。海綿城市的建設(shè)首先要以規(guī)劃設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，確定科學(xué)合理的方式，采用理論知識(shí)先行的策略，其次就是要實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然降水的有效利用，并對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有利而無害的施工措施，最后是要結(jié)合涉及地區(qū)的實(shí)際情況，減少對(duì)當(dāng)?shù)丶扔协h(huán)境的擾動(dòng)，盡量根據(jù)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行開發(fā)，更多地利用當(dāng)?shù)刈匀粭l件。

2.海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的思考

以往的城市建設(shè)大多數(shù)都是將不透水性作為主要設(shè)計(jì)因素，特別是市政道路的設(shè)計(jì)更多的是考慮材料和結(jié)構(gòu)要符合承載要求，針對(duì)雨水或其他污水要讓硬性不透水材料迅速將其導(dǎo)向一個(gè)指定的地點(diǎn)，但是實(shí)際中過多的硬性材料使用，使得我們現(xiàn)在的城市極度缺乏保水性，很多自然降水直接被導(dǎo)入到了污水處理廠，城市地表下沒有了保水的功能。自然界的降水存在著不確定性，當(dāng)有大量降水在一定時(shí)間內(nèi)忽然來臨的時(shí)候，硬性材料無法完成快速排水，很容易造成道路淹沒，使得市政交通陷入癱瘓狀態(tài)，同時(shí)當(dāng)雨水過后還不能將水分留住，甚至是造成了水土流失現(xiàn)象，新聞中也會(huì)看到某地的市政道路地面塌陷的情況。海綿城市的理念就是要在市政道路設(shè)計(jì)階段就將排水、保水、蓄水等問題全部考慮進(jìn)去，讓城市道路也具有海綿的吸收性和保留性，既能快速消化大量的降水，又能將水分有效的保存在土壤中，同時(shí)促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。

二、海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

1.路面材料的選擇

市政道路建設(shè)在我國的基礎(chǔ)建設(shè)中占有重要的地位，隨著我國經(jīng)濟(jì)體量的不斷增長，路況的改善將直接影響到交通運(yùn)輸能力和居民出行環(huán)境。在以往的市政道路設(shè)計(jì)中多是強(qiáng)調(diào)降水“排”走，也就是用硬性路面材料將雨水引走，但是由于現(xiàn)在城市建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，整個(gè)城市都由鋼筋混凝土構(gòu)成，土壤吸收水和保存水的能力越來越小，大量的雨水無法及時(shí)排出，繼而造成大量的存水現(xiàn)象。在“海綿城市”的建設(shè)理念中倡導(dǎo)以透水性材料運(yùn)用在市政道路上，不再以“線性”的方式排水，而是注重道路整體的“面性”排水模式，當(dāng)遇見有大量降水的狀況，透水性道路材料可以快速將雨水滲透到地下，減少道路積水現(xiàn)象。

2.道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)的市政道路排水設(shè)計(jì)中，雨水通常是以道路中的排水結(jié)構(gòu)為主要引導(dǎo)，道路裂隙滲透為輔助，以此實(shí)現(xiàn)排水功能，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的排水功能，但是不能將水分留存住?！昂＞d城市”的理念是要讓道路有一定的保水率。市政道路需要有一定的承載能力，剛性和硬度是它的必要條件，所以需要在設(shè)計(jì)中更多地使用網(wǎng)格基礎(chǔ)或者蜂窩結(jié)構(gòu)，以此滿足市政道路的車輛行駛要求，同時(shí)在網(wǎng)格內(nèi)或蜂窩內(nèi)有一定的滲透保水材料，形成蓄水空間，這樣的道路結(jié)構(gòu)可以快速吸收路面積水，同時(shí)保證了道路強(qiáng)度。

3.市政道路的綠化設(shè)計(jì)

硬化的水泥地面不能有效的存水，天然的土壤不能有效排水，但是天然的綠色植物是最佳的“海綿”，綠化帶中的木本和草本與土壤相結(jié)合可以有效地鎖住土壤的水分，而且可以提升道路的吸水量。我們?cè)谑姓缆吩O(shè)計(jì)中要注重綠化帶的使用，由于當(dāng)然城市建設(shè)中很多管線都需要與道路一同建設(shè)，綠化帶正好可以作為管線的上方防護(hù)，一旦管線出現(xiàn)問題，施工和維修也較為便捷。我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該考慮將綠化帶下部安排為土壤與碎石的組合結(jié)構(gòu)，碎石可以快速地將雨水滲透下去，土壤和植被的根部則能有效鎖住水分，綠化帶的廣泛使用對(duì)于收集雨水有著非常好的效果。例如海綿城市路政建設(shè)可以參考以下設(shè)計(jì)。

4.路緣石和路肩邊溝的設(shè)計(jì)

路緣石是設(shè)在路面與其他構(gòu)造物之間的標(biāo)石，常豎立在市政道路的不同功能的路面中間，例如人行道和機(jī)動(dòng)車道之間、路面與綠化分隔帶之間，路緣石在一定程度上會(huì)將雨水進(jìn)行阻隔，對(duì)于平路緣石要盡量與路面保持一致，立路緣石要有足夠?qū)挸ǖ膶?dǎo)流口，讓雨水快速從導(dǎo)流口流向綠化帶。路肩邊溝主要是將雨水進(jìn)行“線性”導(dǎo)出，常有的結(jié)構(gòu)是明溝或者暗溝，對(duì)于這樣的線性導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，可以使其與下沉式綠化帶相結(jié)合，讓水流走向下沉式綠化帶形成人工濕地，有助于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。

5.下沉式綠化帶的設(shè)計(jì)

海綿城市建設(shè)中常用的一種設(shè)計(jì)手段是“下沉式綠化帶”，設(shè)計(jì)工作者要根據(jù)所設(shè)計(jì)地段的實(shí)際情況進(jìn)行考察，在有條件的情況下將雨水收集再利用。很多市政道路的實(shí)際情況是存在著天然高低差，道路需要在較高的位置進(jìn)行建設(shè)，但是低洼地帶中我們不能進(jìn)行簡單的填方。針對(duì)這樣的天然狀況，我們可以將低洼地帶設(shè)計(jì)成下沉式綠化帶，上文中已經(jīng)講到了綠化帶的保水性和蓄水性，下沉式綠化帶可以利用高低差將雨水有效的收集，并相應(yīng)地建立泵站、蓄水池、濾水管等，讓雨水通過這些設(shè)備后將雜質(zhì)過濾掉，得到進(jìn)一步的凈化再進(jìn)入蓄水池，對(duì)降水量大、降水時(shí)間長的地區(qū)有明顯的“海綿”效果。

6.集水樹箱的設(shè)計(jì)

市政道路中有很多等級(jí)較低的道路，由于空間狹小無法設(shè)計(jì)綠化帶，對(duì)于這樣的市政道路通常是在道路兩邊種植行道樹。面對(duì)這樣的普遍現(xiàn)象我們要更多地發(fā)揮創(chuàng)新意識(shí)，由于橫向空間條件的不滿足，那么就要舍棄綠化帶的建設(shè)，雖然行道樹在平面上的可利用空間很小，但是設(shè)計(jì)者可以采用豎向空間的優(yōu)勢(shì)，行道樹的根莖深，在規(guī)劃階段可以將種植行道樹的樹坑或者樹槽設(shè)計(jì)成下沉式或者半地下式，讓降水有一個(gè)坡向流入的過程，樹坑內(nèi)裝有集水管道和排水管道，將雨水有效、均勻地分散到土壤中，這樣的方式針對(duì)于空間狹小以及等級(jí)低的市政道路是非常值得嘗試的設(shè)計(jì)方案。

三、結(jié)語

綜上所述，隨著人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境理念的不斷加強(qiáng)，海綿城市已經(jīng)成為了未來城市發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)于防洪抗旱有著非常重要的作用和意義，海綿城市是一種新型的城市雨水管理概念，需要用更為先進(jìn)的建設(shè)理念審視，市政道路的設(shè)計(jì)工作者要改變傳統(tǒng)的思維方式，更多的以構(gòu)建生態(tài)性城市環(huán)境為出發(fā)點(diǎn)，有針對(duì)性地研發(fā)和創(chuàng)新建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)，以多角度的創(chuàng)造性開發(fā)本地區(qū)內(nèi)的地形特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，將海綿城市的建設(shè)理念融入設(shè)計(jì)中可有效提升對(duì)環(huán)境的保護(hù)，促進(jìn)現(xiàn)代化城市可持續(xù)性發(fā)展，也為未來的城市建設(shè)提供更多的參考意見。