海綿城市理念在市政道路工程中的應(yīng)用

李玉展

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

海綿城市理念的提出，有助于控制徑流污染，防止洪澇災(zāi)害，提升水資源利用率，有助于修復(fù)生態(tài)環(huán)境。在城市建設(shè)發(fā)展過程中，利用海綿城市理念，將綠色與灰色基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)從源頭上控制分散的方式，提升城市環(huán)境的彈性，加強(qiáng)對水徑流的“滲、滯、蓄、凈、用、排”。本文主要對海綿城市的概念進(jìn)行分析，探討了海綿城市在市政道路建設(shè)中的應(yīng)用。

1 海綿城市概述分析

1.1 海綿城市的理念

在我國城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)過程中，由于前期的設(shè)計(jì)規(guī)劃存在不合理，導(dǎo)致在雨季的時(shí)候，經(jīng)常會出現(xiàn)城市內(nèi)澇，排水功能癱瘓等問題，對于城市的環(huán)境以及發(fā)展造成非常不利的影響。很多城市在出現(xiàn)暴雨的時(shí)候，城市積水非常嚴(yán)重，車輛無法行走，出現(xiàn)城中湖的現(xiàn)象，影響人們的正常出行。為了解決城市內(nèi)澇問題，可以應(yīng)用海綿城市理念，將城市設(shè)計(jì)的像海綿一樣具有吸水性，從而更好的應(yīng)對氣候的變化與城市積水問題。在雨季到來的時(shí)候可以吸納更多的雨水，在干旱缺水的時(shí)候可以將這些蓄水釋放出來，為人們提供足夠的水資源，降低自然災(zāi)害造造成的影響，也使得城市生態(tài)調(diào)節(jié)更具有彈性[1]。

1.2 海綿城市的特質(zhì)

在海綿城市建設(shè)過程中，應(yīng)結(jié)合城市的實(shí)際情況，結(jié)合城市周邊的生態(tài)情況，遵循因地制宜的原則，從而更好的消減城市徑流污染造成的負(fù)荷，加強(qiáng)對城市內(nèi)澇的防治。將人為的措施以及自然特性有效的結(jié)合起

來，通過知識和資源的利用，使得城市在保證原有資源的基礎(chǔ)上可以發(fā)揮海綿城市的優(yōu)勢。海綿城市的建設(shè)，并不是說城市傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)就沒有作用，而是要在傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，通過現(xiàn)代化的技術(shù)和理念，使得雨水可以做到自然積存、滲透、凈化。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)相比，海綿城市理念下的排水系統(tǒng)更加合理與規(guī)范，可以實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處，對于城市路面徑流的有效減少，促進(jìn)水資源的循環(huán)利用，降低資源成本，有效改善城市環(huán)境。

2 海綿城市理念在市政道路工程中的應(yīng)用原則

2.1 海綿城市理念需要遵循自然客觀規(guī)

在海綿城市理念應(yīng)用過程中，應(yīng)遵循自然客觀的規(guī)律，通過集約化的方式調(diào)整資源，通過水庫以及水道等，對水資源進(jìn)行存儲、利用，實(shí)現(xiàn)海綿吸水、通過排水設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)海綿吸水的效果，從而實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用，維護(hù)城市穩(wěn)定，促進(jìn)城市的發(fā)展[2]。

2.2 海綿城市理念需要合理控制資源損耗

除了對水資源節(jié)約之外，海綿城市在應(yīng)用過程中，還需要節(jié)約鋼鐵資源以及土地資源等。盡量在原有的城市排水系統(tǒng)和自然資源的基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)設(shè)施的建設(shè)，合理利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，因地制宜。比如在靠近河道的地方可以建立水庫，如果離河道比較遠(yuǎn)，在建立水庫的時(shí)候會耗費(fèi)大量的資源，因此可以將水流引入水庫，在建設(shè)水庫過程中應(yīng)把握好資源損耗，控制好投入的成本。

2.3 海綿城市理念需要采取措施防止內(nèi)澇

在一些沿海城市中，經(jīng)常出現(xiàn)洪澇災(zāi)害，如2021年在鄭州出現(xiàn)的特大暴雨，造成城市內(nèi)澇，對城市經(jīng)濟(jì)造成非常大的影響，還造成了人員的傷亡。應(yīng)用海綿城市理念，可以在原有排水系統(tǒng)的基礎(chǔ)上建立排水管道，疏通排水去路，使得城市在汲取水分、驅(qū)散多余的水資源，更好的應(yīng)對各種極端天氣，應(yīng)用海綿城市理念，使得城市更穩(wěn)定的發(fā)展，而在實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要在實(shí)踐中不斷摸索。

2.4 海綿城市理念需要符合城市個(gè)性化特點(diǎn)

我國地域廣闊，在城市建設(shè)過程中有很多不同的理念。比如福建省由于山多，地形復(fù)雜的特點(diǎn)，不同的城市在規(guī)劃與市政建設(shè)過程中，會結(jié)合居民的習(xí)慣以及地形特點(diǎn)，存在不同的建設(shè)理念。因此沒有絕對正確的理念，只有最適合城市發(fā)展的理念，海綿城市理念在應(yīng)用過程中不能過于僵化，還要結(jié)合城市的特點(diǎn)進(jìn)行靈活調(diào)整，不能照搬成功案例，應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r進(jìn)行應(yīng)用，這樣才能更好的實(shí)施。

3 海綿城市建設(shè)理念在市政道路設(shè)計(jì)施工中的體現(xiàn)

3.1 城市道路綠化帶中海綿城市理念的踐行

在市政道路工程施工過程中，采用海綿城市理念，使得城市積水最終主要流向綠化帶，通過綠化帶的光合作用以及吸水性材質(zhì)，使得城市中積累的水資源可以得到排泄，因此綠化帶成為非常關(guān)鍵的組成部分。但實(shí)際市政施工過程中，綠化帶的普及以及面積還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，使得綠化帶對于水資源的消耗無法達(dá)到要求。因此，利用海綿城市理念，需要將海綿壓縮運(yùn)用與綠化帶，使得水資源的疏通性更強(qiáng)。在城市綠化帶設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考到了如何收雨水，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，可以在綠化帶周圍構(gòu)建雨水渠，還可以構(gòu)建下凹綠地等，使得雨水向低勢匯集。人行道以及車道修建過程中，需要采用透水性強(qiáng)的材料，使得雨水可以匯集在綠化帶側(cè)面的排水口，在對綠化帶設(shè)計(jì)布局過程中，應(yīng)考慮到植物的吸水性、土壤的滲透能力等，綠化帶的高度應(yīng)比路面低20cm左右，使得雨水可以順利流入到綠化帶中[3]。在自然降水過程中，綠化帶可以起到凈化和循環(huán)利用的作用，雨水從滲透開始，對雨水進(jìn)行過濾，在凈化和過濾過程中，在綠化帶最底層可以鋪設(shè)滲透觀，并且可以從下到上分別鋪設(shè)礫石、透水土工布，種植土以及鵝卵石。通過這樣的鋪設(shè)可以實(shí)現(xiàn)對雨水的多重凈化功能，改善雨水的清潔度。在傳統(tǒng)市政道路設(shè)計(jì)過程中，一般人行道和車行道的雨水會全部排入到道路排水系統(tǒng)中，這種排水方式很容易到達(dá)上限，出現(xiàn)飽和，從而使得城市中出現(xiàn)積水、內(nèi)澇。在雨水滯蓄排放設(shè)計(jì)過程中可以遵循海綿城市的理念，在機(jī)動(dòng)車輛兩側(cè)開口路緣石附近將雨水匯流到下沉式綠地方式，從而緩解雨水流量。如果綠地中的土層的含水量出現(xiàn)飽和后，水位才開始上升，水位高于雨水口后才會匯流到排水系統(tǒng)中，這種設(shè)計(jì)方式不僅可以調(diào)節(jié)雨水需水量，還可以實(shí)現(xiàn)雨水的錯(cuò)峰排放。

3.2 城市道路種植設(shè)計(jì)中海綿城市理念的踐行

在市政道路施工過程中，利用海綿城市理念，還可以在植物的種植方面進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)[4]。植物可以有效的牢固泥土，提升泥土的疏水性，從而使得積水流動(dòng)更加容易。很多植物都有著方面的作用，但是不能隨意的種植植物，在植物種植過程中還應(yīng)進(jìn)行選擇。在城市交通兩側(cè)樹木種植過程中，一般應(yīng)選擇高大、筆直、光合作用較強(qiáng)的樹木，如西府海棠等。這些樹木可以吸附車輛尾氣，通過光合作用可以釋放氧氣，增加空氣的清新程度，還可以疏通地面積水。在城市周邊的防護(hù)林選擇過程中，一般需要固土性比較好的樹木，可以阻擋極端天氣的傷害，提升城市的抵抗力，防止暴雨、暴風(fēng)等天氣造成的影響，也是海綿城市理念非常重要的應(yīng)用。另外，植物間的搭配也是非常重要的，有些植物在種植過程中會相互沖突，如鈴蘭與水仙如果種植在一起，就會相互損壞，不利于海綿城市理念的實(shí)施。還有一些植物種植在一起，有相互促進(jìn)的作用，比如豆角和黃瓜，種植在一起就會相互促進(jìn)成長，從而使得城市管理更加方便，還有利用降低成本投入。因此在城市道路建設(shè)海綿城市理念踐行過程中應(yīng)靈活對待，不能過于死板，應(yīng)了解植物之間的特點(diǎn)和關(guān)系，從而合理的配置，安排好植物的種類以及密集程度，從而提升海綿城市的應(yīng)用效果。

3.3 城市道路材料選擇中海綿城市理念的踐行

市政道路海綿城市理念應(yīng)用過程中，應(yīng)重視材料的選擇，提升材料的伸縮性，防止吸水過多而出現(xiàn)炸裂，材料需要有一定的彈性，防止壓縮激烈無法復(fù)原。

3.3.1 非機(jī)動(dòng)車道路面材料的選用

海綿城市理念下在道路路面設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)重視路面的整體的硬化程度，如果硬化密度過高，使得本應(yīng)滲透到地下的雨水因?yàn)橛不芏容^高而出現(xiàn)于路面上，造成城市路面積水等問題，還會使得大量的水資源浪費(fèi)。因此在進(jìn)行路面設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)體現(xiàn)出透水性，做好水資源的循環(huán)利用，防止雨水附著在道路表面上，防止出現(xiàn)水蕩的情況。透水性路面是指在路面上有很大的空隙，在雨水較多的時(shí)候，可以通過這些空氣進(jìn)入到地下，不僅可以達(dá)到地面硬化，還可以實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)滲透，減少地面雨水的流量。在市政道路工程施工過程中，非機(jī)動(dòng)車道在設(shè)計(jì)中，可以采用彩色環(huán)保透水混凝土，利用多孔混凝土進(jìn)行鋪設(shè)，使得雨水可以在材料中存儲，向路基滲透、蒸發(fā)，利用透水材料中的空隙，讓雨水向泥土中的生物提供空氣，通過這些材料可以有效的儲水，對城市洪水、積水有非常重要的緩解作用，能夠降低鋪設(shè)表面的溫度。彩色化路面還可以美化城市環(huán)境，通過透水材料可以增加城市路面的透水性，提高路面的透水面積，防止出現(xiàn)熱島效應(yīng)。通過大氣降水的利用，還可以防止城市地表下陷的情況，對城市的土壤以及地表植物的生存環(huán)境進(jìn)行改善，有利于調(diào)節(jié)生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境，防止洪澇災(zāi)害的發(fā)生，降低城市噪聲。

3.3.2 人行道路面材料的選用

在市政道路施工過程中，對于人行道的設(shè)計(jì)也是體現(xiàn)海綿城市理念非常重要的部分，人行道是人們出行保證安全的通道，在城市道路中，通過海綿城市理念設(shè)計(jì)人行道，可以提升人行道的安全性。在傳統(tǒng)的人行道設(shè)計(jì)過程中，采用的不透水的材料，使得在下雨天的時(shí)候，路面會出現(xiàn)積水，人們在步行過程中會出現(xiàn)滑倒、濺水等情況，對人們的安全造成不利的影響，尤其是老年人在行走的時(shí)候，安全性不能得到保障。將海綿城市理念應(yīng)用于人行道設(shè)計(jì)中，在人行道材料選擇過程中，可以鋪設(shè)透水性較好的材料，這樣在下雨天的時(shí)候，雨水會深入地下，減少地面積水的情況發(fā)生，這些具有透視性的材料，在對人行道的溫度和濕度控制方面也有一定的作用，有利于技術(shù)補(bǔ)充城市地下水資源。如果不能保證在整個(gè)市政工程中土壤的透水性，可以對排水管道基層位置設(shè)置，提高透水性能。比如，在縱向坡度范圍小于2.5%，橫向坡度范圍在1%~2%，可以有效的提升排水功能。在人行道設(shè)計(jì)過程中，可以采用透水磚，抗壓等級為Cc40，抗折強(qiáng)度高于C14.0，透水系數(shù)大于0.2mm/s，磨坑長度小于35mm，防滑等級為R3。透水水泥穩(wěn)定碎石基層指標(biāo)參數(shù)與非機(jī)動(dòng)車道相同。

3.4 海綿城市在附屬設(shè)施設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在市政道路工程中，為了保證城市排水的效果，還應(yīng)結(jié)合海綿城市理念，對附屬設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要從以下幾點(diǎn)出發(fā)。首先，需要對路緣石進(jìn)行設(shè)計(jì)，路緣石主要包括立緣石、平緣石等類型，其中平緣石和路面的高度相同，這樣路面在出現(xiàn)積水的時(shí)候，則可以直接流入到綠化帶中，從而有效的消除路面技術(shù)的問題。而立緣石比路面的高度高，雨水不能流入到綠化帶中，可以沿著路緣石進(jìn)入到雨水口中，如果雨水口間隔比較大，或者雨量較大的情況下，則對于路面積水的緩解效果不是很好，因此在立緣石設(shè)計(jì)過程中一般需要打孔，這樣可以提高排水的效果。其次，在路肩邊溝設(shè)計(jì)過程中，以往在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要由混凝土構(gòu)成，混凝土材料操作方便，具有較強(qiáng)的抗?jié)B性，但是這種材料凈化雨水的效果不佳，使得雨水與泥沙一同流入到路肩邊溝中，還容易造成市政排水管道堵塞。結(jié)合海綿城市理念，可以采用植草溝的方式，將泥沙阻隔在市政管網(wǎng)之外，并且具有非常好的過濾雨水的作用。一般情況下，可以在道路紅線連唱歌設(shè)置植草溝，硬化地面的高度應(yīng)高于綠地高度，大約5~25cm，植草溝的斷面可以利用到拋物線形狀，從上到下為種植土、沙質(zhì)土、礫石、素土。植草溝與邊坡的比為1:3，縱坡可以結(jié)合道路坡比設(shè)置為2%。在地表徑流通過植草溝的時(shí)候，會出現(xiàn)滯留、過濾、滲透，去除水中的雜質(zhì)、污染物、懸浮顆粒和溶解性污染物等。植草溝在設(shè)置過程中，可以設(shè)置暗管，超過蓄水飽和度之后的雨水會通過暗管排入到市政雨水管網(wǎng)，或者排入下游的自然水體中。

4 結(jié)語

總而言之，在市政道路工程中，采用海綿城市理念，在道路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)結(jié)合各方面的影響，靈活利用海綿城市理念，因地制宜，在傳統(tǒng)的市政管網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，有效的利用資源、節(jié)約資源，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。在市政道路建設(shè)構(gòu)成中，應(yīng)重視材料的選擇，使其可以符合海綿城市的理念，具有蓄水、透水、排水的作用，有效的保護(hù)環(huán)境，維護(hù)生態(tài)平衡，將海綿城市理念的優(yōu)勢發(fā)揮出來。