“海綿城市”在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

蘇穎川

（中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京102600）

0 引言

在城市規(guī)模不斷擴(kuò)大、市政道路不斷增加的背景下，原有的自然水系受到市政道路和廣場的影響而迅速減少。海綿城市的優(yōu)勢在于能夠調(diào)節(jié)城市小氣候，抵抗自然災(zāi)害，為城市的排水系統(tǒng)減少壓力。如果能在市政道路設(shè)計(jì)過程中充分融合海綿城市的核心理念，在保證道路質(zhì)量的基礎(chǔ)上，也能夠盡可能降低道路積水的可能性和排水系統(tǒng)的壓力。

1 海綿城市的概念介紹

海綿城市在市政道路建設(shè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為該行業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)和熱點(diǎn)，因?yàn)楹＞d城市能夠像海綿一樣具有吸水和保水的功能，在城市遭受自然災(zāi)害的過程中能夠起到一定的自我調(diào)節(jié)能力和防御能力。在過去開展城市建設(shè)和管理過程中，工作人員會通過不同的方法分別提高城市的排水和蓄水能力，而落實(shí)海綿城市理論能夠十分有效地保證城市水生態(tài)系統(tǒng)平衡。當(dāng)城市遭受大范圍的暴雨災(zāi)害時，海綿城市可以及時發(fā)揮儲存、凈化和排出雨水的作用，盡可能降低暴雨對于城市運(yùn)行的不良影響，而且收集的天然水資源還可以用于城市的清潔和綠化過程之中。收集到的大量雨水只需要經(jīng)過規(guī)范處理就可以進(jìn)行合理應(yīng)用。

工作人員在開展市政道路設(shè)計(jì)過程中需要充分應(yīng)用海綿城市的理論，借助有效的策略充分發(fā)揮海綿城市的生態(tài)調(diào)節(jié)功能，使城市內(nèi)的自然降雨能夠得到最大化的儲存、凈化和利用。在道路設(shè)計(jì)過程中也需要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，盡可能采取能夠有利于改善城市生態(tài)環(huán)境的措施。

2 在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用“海綿城市”理念的重要作用

市政道路設(shè)計(jì)對于城市的生態(tài)環(huán)境和長久發(fā)展具有十分深遠(yuǎn)的影響。在我國大力推進(jìn)城鎮(zhèn)化改革的時代背景下，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境以及合理利用自然資源已經(jīng)成為十分重要的建設(shè)任務(wù)，如此才能夠有利于城市實(shí)現(xiàn)外延增長類型的發(fā)展模式。市政道路設(shè)計(jì)工作人員在面對環(huán)境污染問題和資源浪費(fèi)問題十分嚴(yán)重的現(xiàn)狀，必須要及時轉(zhuǎn)變過去的設(shè)計(jì)理念，并應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法?！昂＞d城市”理論對于市政道路設(shè)計(jì)工作行業(yè)而言是新的發(fā)展方向，因?yàn)閼?yīng)用該理論能夠十分有效地提高城市雨水收集能力和排水能力，保證城市在洪澇災(zāi)害下也能夠迅速處理積水問題，收集的大量雨水也可以解決干旱時期城市內(nèi)部水資源缺乏的問題，城市設(shè)計(jì)的合理性和人性化程度都大幅度提高[1]。

2.1 明顯改善城市的生態(tài)環(huán)境

在城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和群眾生活質(zhì)量不斷提高的背景下，人們在衣食住行過程中產(chǎn)生的生活垃圾數(shù)量也在明顯增加，城市內(nèi)部生態(tài)環(huán)境的污染問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了空氣質(zhì)量和水資源質(zhì)量。合理應(yīng)用海綿城市理論能夠十分有效地改善城市環(huán)境質(zhì)量，工作人員需要結(jié)合道路設(shè)計(jì)的需求考慮設(shè)計(jì)方式，嚴(yán)格按照政策的要求開展城市生態(tài)環(huán)境的保護(hù)工作，盡可能提高市政道路設(shè)計(jì)工作的合理性和有效性。

2.2 合理調(diào)控城市水資源

如果工作人員能夠在市政道路設(shè)計(jì)過程中充分體現(xiàn)海綿效應(yīng)的突出優(yōu)勢，城市排水系統(tǒng)所面臨的壓力會大幅度降低。如果工作人員能夠進(jìn)一步優(yōu)化城市內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施體系的完整性，那么城市的蓄水能力和排水能力都可以得到質(zhì)的提升。而且應(yīng)用海綿城市設(shè)計(jì)理念可以十分有效地解決城市和內(nèi)部水資源過多或過少所誘發(fā)的災(zāi)害問題，提高旱澇情況下城市對水資源的調(diào)控效果[2]。

2.3 提高市政道路設(shè)計(jì)的效果

市政道路工作人員需要積極參考海綿城市的系統(tǒng)建設(shè)步驟，更加有序和科學(xué)地安排城市排水建設(shè)工程，在此過程中可以結(jié)合實(shí)際情況適當(dāng)對建設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)人員需要綜合分析市政道路建設(shè)特點(diǎn)和遵循基本原則，盡可能減少市政道路建設(shè)對于城市基礎(chǔ)設(shè)施和原有設(shè)施所產(chǎn)生的不利影響。而且設(shè)計(jì)人員還需要結(jié)合具體情況，不斷分析和總結(jié)影響建設(shè)效果的各種因素，科學(xué)預(yù)測建設(shè)過程中可能會出現(xiàn)的意外情況，使道路建設(shè)方案得到進(jìn)一步的優(yōu)化和完善[3]。

3 “海綿城市”理念在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)人員需要在工作過程中充分融入海綿城市設(shè)計(jì)理論，遵循科學(xué)的協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)理念和其他各方面設(shè)計(jì)理念，更好地提高海綿城市在城市道路設(shè)計(jì)工作中所起到的效果，保證市政道路的建設(shè)工作能夠滿足當(dāng)前城市發(fā)展的需求。

3.1 合理選擇路面材料

汽車的人均保有量和居民交通出行需求量不斷增加是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要體現(xiàn)之一，為了能夠有效地緩解城市內(nèi)部道路通行壓力，必須要大力推進(jìn)市政道路的建設(shè)進(jìn)程。工作人員在早期開展道路設(shè)計(jì)工作過程中十分看重其排水能力，確保城市內(nèi)發(fā)生重大暴雨的過程中道路能夠迅速將雨水排走，應(yīng)用不透水的瀝青和水泥材料能夠十分有效地降低路面出現(xiàn)嚴(yán)重積水的概率。大規(guī)模開展城市建設(shè)使得鋼筋混凝土的使用量大幅度增長，對于雨水的吸收和保存能力也受到了嚴(yán)重影響，排水系統(tǒng)所需要承擔(dān)的壓力明顯提升，許多地勢較低的區(qū)域在降雨過程中都很難迅速排除積水，城市內(nèi)部的路面存水問題已經(jīng)對人們的出行產(chǎn)生了不利影響。市政道路設(shè)計(jì)工作人員需要積極發(fā)揮海綿城市理論的指導(dǎo)作用，嘗試在建設(shè)過程中應(yīng)用透水性混凝土以及OGFC 等材料改變市政道路路面的排水模式。使用脫水性良好的材料能夠保證道路在面臨暴雨的過程中，以比較快的速度將雨水導(dǎo)入到地下，道路積水的問題也可以得到有效解決[4]。

3.2 合理設(shè)計(jì)道路結(jié)構(gòu)

工作人員在過去設(shè)計(jì)市政道路排水項(xiàng)目的過程中會重點(diǎn)參考道路排水系統(tǒng)，目的是能夠?qū)⒎e水以較快的速度匯集排水管道和自然水體內(nèi)。道路調(diào)節(jié)和積蓄雨水的功能無法得到充分的體現(xiàn)，雖然傳統(tǒng)的市政道路排水設(shè)計(jì)能夠在一定程度上緩解暴雨期間的道路積水問題，但是卻會導(dǎo)致雨水資源大量浪費(fèi)。充分融合海綿城市理念則可以明顯提高市政道路的保水和儲水功能。設(shè)計(jì)人員如果想要提高市政道路的承載能力，則需要借助透水性的蜂窩或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)以保證道路的強(qiáng)度和剛度。足夠強(qiáng)度的市政道路保證車輛的正常通行，而且內(nèi)部的網(wǎng)狀和蜂窩結(jié)構(gòu)還可以延長排水路徑，延長雨水留存時間，提高道路的調(diào)蓄水功能。

3.3 充分發(fā)揮綠化帶的作用

合理設(shè)計(jì)市政道路兩旁的綠化帶可以充分發(fā)揮天然土壤的保水性能，因?yàn)閱棠竞凸嗄镜瘸Ｒ姷木G化帶植物品種都能夠起到海綿的作用，一方面也能夠幫助土壤有效地鎖住水分，另一方面，則可以大幅度提高市政道路儲存雨水的水平。地下綜合管道的敷設(shè)是市政道路建設(shè)工作過程中的重要工程之一，工作人員可以同時開展道路施工和管線敷設(shè)工作，管道上方設(shè)置綠化帶的優(yōu)勢在于防護(hù)管線和方便進(jìn)行管線維修。而且設(shè)計(jì)人員還可以在綠化帶的下部土壤中添加一定比例的碎石，因?yàn)樗槭軌蚱鸬郊涌煊晁疂B入速度的重要作用，土壤和植物的根部都能夠起到留住水分的作用。

下沉式綠化帶的設(shè)計(jì)能夠使綠化帶的海綿作用更加明顯。市政道路設(shè)計(jì)工作人員需要提前對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面勘探，選擇合理的地段承擔(dān)起收集、凈化和再次利用雨水的作用。對低洼處使用填筑方式不能有效地避免水害，下沉式綠化帶則是充分利用低洼地帶的方法。因?yàn)橛晁畷槃萘飨蛳鲁潦骄G化帶，使綠化帶儲存水分的作用得到最大化地發(fā)揮。下沉式綠化帶附近的泵站則能夠起到過濾和儲存雨水的作用，經(jīng)過泵站處理的水分可以用于綠化澆灌、地面降溫等工作之中。

3.4 設(shè)計(jì)集水樹箱

市政道路也有空間比較狹小且不適合設(shè)計(jì)綠化帶的支路，所以設(shè)計(jì)人員一般會選擇在兩旁種植行道樹，這在市政道路建設(shè)過程中是比較常見的道路斷面形式。設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合海綿城市理論積極進(jìn)行創(chuàng)新，在橫向空間比較狹小的前提下，將道路的豎向空間進(jìn)行最大化的利用，所以設(shè)計(jì)人員可以創(chuàng)新性地利用行道樹設(shè)計(jì)出集水樹箱。喬木樹種的樹穴往往會采用下沉式或半地下式，所以城市降水可以沿坡向匯集到樹池之中。工作人員只需要在喬木樹池中合理地安裝排水和給水管道，就會使匯集的雨水更加均勻地分散到周圍土壤之中，保證空間狹小的低等級市政道路也不會發(fā)生嚴(yán)重的積水問題。

3.5 設(shè)計(jì)路緣石

路緣石是市政道路中十分常見的結(jié)構(gòu)，合理利用該結(jié)構(gòu)能夠起到阻隔和倒排積水的重要作用，而且設(shè)計(jì)人員還可以在路緣石內(nèi)部均勻地安裝導(dǎo)流口，那么路面的積水可以在較短的時間內(nèi)就經(jīng)過導(dǎo)流口流入到旁邊的綠化之中。工作人員在開展路緣石設(shè)計(jì)與過程中需要參考通透概念和隔離概念，隔離概念的含義是路緣石能夠有效隔離雨水、車流和人流，通透設(shè)計(jì)則是綠原石的預(yù)留孔可以作為路面積水的疏通渠道。

4 結(jié)語

海綿城市理論在建設(shè)過程中已經(jīng)體現(xiàn)了其突出優(yōu)勢，它能讓市政道路的整體設(shè)計(jì)更加協(xié)調(diào)和科學(xué)，讓道路運(yùn)輸功能、排水能力和蓄水能力都實(shí)現(xiàn)了重大突破。市政道路設(shè)計(jì)工作人員需要堅(jiān)定正確的工作理念，需要結(jié)合市政道路施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行積極的創(chuàng)新，使我國的市政道路建設(shè)工作能夠更加穩(wěn)步地推進(jìn)。