海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

侯劍

（貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴陽(yáng) 550000）

1 引言

近年來(lái)，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐的加快，城市的規(guī)模越來(lái)越大，但由于發(fā)展理念的滯后，在城鎮(zhèn)化發(fā)展中出現(xiàn)了許多的問(wèn)題，如城市內(nèi)澇、排水設(shè)施不完善、雨水資源浪費(fèi)以及地下水污染等。尤其是近年來(lái)國(guó)家在大力倡導(dǎo)生態(tài)文明建設(shè)【1】，在城市建設(shè)中嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的要求，大力支持發(fā)展海綿城市，對(duì)雨水資源進(jìn)行綜合利用，緩解城市內(nèi)澇，達(dá)到維持城市原有的水生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人與自然之間和諧相處。2014 年10 月，《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》（建城函〔2014〕275 號(hào)）的頒布標(biāo)志著海綿城市理念在國(guó)家政策上有了大力的支持，其中對(duì)城市道路的建設(shè)也進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定，對(duì)海綿城市理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具有十分重要的指導(dǎo)意義。本文以貴安新區(qū)玉衡路為例，對(duì)海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

2 項(xiàng)目概況

玉衡路位于貴州省貴安新區(qū)核心區(qū)，為南北走向，起點(diǎn)位于天河潭路，向南延伸至規(guī)劃云昌路，長(zhǎng)5.28km，道路紅線寬度44m。沿線地塊多為商業(yè)用地、居住用地、商住混合用地，以低山丘陵地貌為主，是比較典型的低山、低中山地區(qū)，海拔基本處于1 200～1 300m，局部起伏較大。

3 市政道路海綿城市設(shè)計(jì)理念

3.1 海綿城市理念

海綿城市屬于城市雨洪管理概念的范疇，是指城市在對(duì)環(huán)境變化及雨水帶來(lái)的自然災(zāi)害有著良好的適應(yīng)性【2】，國(guó)際通用術(shù)語(yǔ)為“低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建”?？蓪?duì)雨水進(jìn)行吸納、蓄滲以及緩釋，可有效地對(duì)雨水徑流進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)雨水的積存、滲透以及凈化效果。作為一種新型理念，海綿城市在城市建設(shè)中能實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)以及提高城市防洪排澇的目的，有利于城市實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在市政道路設(shè)計(jì)以及道路、排水管網(wǎng)、綠地等基礎(chǔ)設(shè)施中運(yùn)用海綿城市理念，將“滲、滯、蓄、凈、用、排”等綠色措施相互結(jié)合，可有效地減小市政道路對(duì)城市自然生態(tài)產(chǎn)生的不利影響。

3.2 發(fā)展海綿城市的意義

3.2.1 緩解內(nèi)澇、減輕熱島效應(yīng)

夏季由于暴雨頻發(fā)，極易引起嚴(yán)重的城市內(nèi)澇，會(huì)給城市帶來(lái)諸多的麻煩。當(dāng)降雨量很大時(shí)，市政道路的排水系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)排出，道路會(huì)面臨癱瘓的威脅，給交通及居民出行帶來(lái)極大的影響。因此，在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念，使市政道路能夠像海綿一樣在遇到暴雨時(shí)可及時(shí)有效地吸收雨水，緩解內(nèi)澇，將雨水蓄存起來(lái)，由于水的比熱容大，還可以調(diào)節(jié)城市內(nèi)部的濕度及溫度，減輕熱島效應(yīng)。

3.2.2 收集利用雨水

發(fā)生降雨時(shí)，雨水會(huì)被海綿設(shè)施所吸收，而城市綠地中的地表植被也會(huì)對(duì)雨水有阻滯作用，促使其下滲，當(dāng)氣候干旱地表缺水時(shí)，滲入土中的雨水可適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)給地表，實(shí)現(xiàn)了對(duì)雨水的充分利用，在目前缺水問(wèn)題大面積存在的情況下，具有十分重要的意義。

3.3 海綿城市設(shè)計(jì)理念

3.3.1 道路總體設(shè)計(jì)

海綿城市建設(shè)中要避免海綿體被其他基礎(chǔ)設(shè)施影響，因此，在市政道路的總體設(shè)計(jì)要與城市的發(fā)展相結(jié)合，對(duì)城市的自然環(huán)境要進(jìn)行保護(hù)與利用。對(duì)水生態(tài)的保護(hù)是海綿城市的核心，在市政道路的規(guī)劃與設(shè)計(jì)工作中，要對(duì)城市現(xiàn)有排水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)綜合考慮，完善排水系統(tǒng)，避免因排水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在缺陷對(duì)自然環(huán)境造成破壞。市政道路在設(shè)計(jì)中受到的限制因素很多，其中有不少是敏感因素，因此，在市政道路的規(guī)劃設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)在空間布局上的科學(xué)劃分，科學(xué)布局綠化帶、分機(jī)動(dòng)車道、機(jī)動(dòng)車道以及人行道，形成一個(gè)完整的排水系統(tǒng)，對(duì)雨水的收集與排放起到有效的作用，如圖1 所示。

圖1 海綿城市道路排水系統(tǒng)

玉衡路海綿城市設(shè)計(jì)方案在不改變雨水排放管網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)雨水排放至管網(wǎng)系統(tǒng)的過(guò)程中的雨水洪峰、面源污染、徑流總量實(shí)施控制。主要考慮人行道透水鋪裝和下沉式綠地的建設(shè)，按照低影響開發(fā)理念配套設(shè)置雨水綜合利用措施，將道路紅線范圍內(nèi)的雨水優(yōu)先收集并匯集到兩側(cè)的下沉式綠地中進(jìn)行滲透、滯蓄處理，使徑流雨水用于回補(bǔ)地下水，發(fā)揮徑流污染控制、峰值流量削減、水文生態(tài)恢復(fù)等多方面作用。通過(guò)設(shè)置在道路兩側(cè)的雨水管線，對(duì)暴雨時(shí)的徑流量進(jìn)行排除，沿道路縱坡在道路低點(diǎn)排入河流。

3.3.2 縱斷面設(shè)計(jì)

在市政道路縱斷面設(shè)計(jì)中，要考慮配合低影響開發(fā)設(shè)施的基本功能以及排水規(guī)劃需求等，在道路縱坡的低點(diǎn)設(shè)置雨水排出口以及海綿城市措施來(lái)對(duì)雨水進(jìn)行收集處理，減小在低洼路段出現(xiàn)積水現(xiàn)象的概率【3】。玉衡路根據(jù)道路的走向以及縱坡劃分為3 個(gè)匯水區(qū)，即車田河、湖潮河以及冷飯河3 個(gè)匯水區(qū)。其中K0+000～K1+940 為車田河匯水區(qū)，K1+120 車田河處為低點(diǎn)，雨水隨道路縱坡由K0+000、K1+940 排往車田河，最大縱坡為2.17%；K1+940～K3+462 為湖潮河匯水區(qū)，雨水隨道路縱坡由K1+940、K3+462 排往湖潮河，最大縱坡為2.95%；K3+462～K5+281 為冷飯河匯水區(qū)，K5+150 處為冷飯河，雨水隨道路縱坡由K4+620、K5+281 排往冷飯河，最大縱坡為4%。

3.3.3 道路排水設(shè)計(jì)

1）下沉式綠地

下沉式綠地是一種兩邊略高于中心的淺碟形綠地，并且在側(cè)石上設(shè)置開口，引導(dǎo)路面上的雨水有組織地匯流進(jìn)下沉式綠地內(nèi)，達(dá)到雨水的蓄存、滲透以及排放目的。當(dāng)雨水較多超過(guò)了綠地的蓄存量時(shí)，多余的雨水會(huì)通過(guò)綠地內(nèi)溢流設(shè)施的引導(dǎo)排入市政雨水排放系統(tǒng)中。玉衡路設(shè)計(jì)有2m 下沉式綠地，下沉式綠地頂面標(biāo)高比路面設(shè)計(jì)標(biāo)高低25cm，有效調(diào)蓄深度為20cm，當(dāng)雨水的量超過(guò)調(diào)蓄深度時(shí)，多余的雨水直接溢流或者是經(jīng)雨水收集口排入雨水管道中，中分帶之中的雨水在滲入土中之后會(huì)進(jìn)入中分帶中埋設(shè)的盲管，經(jīng)盲管排入雨水管道之中。下沉式綠地與車行道之間的路緣石做開口處理，開口間距為10m，在道路的地點(diǎn)處要增設(shè)開口路緣石，開口處要設(shè)計(jì)有沉砂池，起到防沖刷與攔渣效果。設(shè)置在下沉式綠地中的雨水井蓋采用篦狀，檢查井的井口可作為雨水收集口使用。

2）透水鋪裝

作為市政道路中常用的一種海綿城市措施，透水鋪裝有著很廣泛的應(yīng)用，根據(jù)面層材料的不同，透水鋪裝分為透水混凝土鋪裝、碎石鋪裝、透水瀝青混凝土鋪裝等，前2 種鋪裝主要應(yīng)用于人行道以及車流量小的道路，效果良好；透水瀝青混凝土鋪裝主要應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車道的鋪裝。其中，透水混凝土以其質(zhì)量輕以及滲透效果好的特點(diǎn)成為使用最普遍的一種鋪裝材料。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新型的透水鋪裝材料不斷出現(xiàn)，透水性能與環(huán)保性能都不斷提高。玉衡路在人行道采用透水鋪裝，人行道結(jié)構(gòu)層從上至下依次為8cm 濾水磚、4cm 找平層、20cm 透水混凝土以及20cm 級(jí)配碎石。由于路基土多為紅黏土，為防止雨水不能下滲而浸泡人行道，級(jí)配碎石中設(shè)計(jì)有透水盲管，將不能下滲的雨水收集之后排入雨水管道中。

4 結(jié)語(yǔ)

海綿城市理念作為一種新興的環(huán)保理念，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，在城市建設(shè)尤其是市政道路中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在市政道路設(shè)計(jì)中引入海綿城市理念可有效地解決城市內(nèi)澇以及水污染等問(wèn)題。本文以貴安新區(qū)玉衡路為例，對(duì)海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，分析了海綿城市理念及其意義，從總體設(shè)計(jì)、縱斷面以及道路排水3 方面對(duì)玉衡路海綿城市設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。能夠?qū)κ姓缆分械暮＞d城市設(shè)計(jì)提供一定的參考與建議，具有一定的工程實(shí)際意義。