基于“海綿城市”理念的城市道路設計

文/劉路 重慶市市政設計研究院 重慶 400020

1、海綿城市建設主要理念分析

所謂的海綿城市，指城市能夠像海綿一樣，在適應環境變化和應對自然災害等方面具有良好的“彈性”，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。通過對城市用地的規劃，并充分利用吸水性能較好的建筑材料，這樣在城市休閑和生活區就有了足夠蓄水的地方，雨水能被吸收，讓雨水能消化在每個布置好的海綿區域內，避免其匯集成徑流，這樣在很大程度上能減少城市的積水面積，同時還能對所吸收的雨水進行再次利用，這也能有效緩解城市當前發展階段水資源較為短缺的現狀。在海綿城市建設理念中，將城市的雨水滲透、直流、存儲、凈化和循環使用、排水等多方面相結合，從而能有效防止內澇災害，控制地表徑流，并對水資源進行優化利用，從而滿足城市多個項目建設的需求，實現生態城市建設的發展，更好地滿足城市各項功能，因此在城市發展中要將海綿城市建設理念貫穿于實際建設中，打破傳統城市設計建設的束縛，構建全新的城市生態發展系統。

2、海綿城市理念在城市道路設計方案中的應用

在現代的城市道路建設中，道路設計主要是采用凸起型的路面設計來達到對雨水處理的目的。在這其中，主要體現了在對雨水處理中的“排”的理念，并沒有對雨水做到充分的利用，很好的起到生態保護的作用。下面對海面城市理念下的城市道路設計進行介紹。

2.1 道路總體設計

《海綿城市建設技術指南》中對海綿城市的建設進行了說明，其規定在建設中要盡可能的保護原有自然環境，在道路建設中，需要在規劃中就注重保護自然水文條件，可以對自然板塊進行有效利用，采取緊湊式的開發等方法。要結合城市中現有的給水排水系統和水文規劃，在確保水生態循環可持續發展基礎上，保護城市中的天然河道及湖泊，繞開及避開水環境的敏感點，在布局路線走向上要合理，協調道路紅線內外用地空間布局，通過使用不同等級的城市公共基礎設施，如人行道、綠化等，對雨水建設滯、留、滲設施，進而完成道路低影響開發的控制目標。

2.2 道路橫斷面設計

以往道路設計是將車行道的1.5%-2%橫坡向外傾斜排水至道路雨水蓖子后匯入雨水管理系統，綠化帶是用道路側石做成的，其要比車行道高，呈凸起形式。經過改善后的路面橫坡坡向分隔帶路面雨水通過道路橫坡排入下凹式分隔帶，讓淺層土壤在吸飽雨水后，剩下的雨水會通過蓖子雨水收水井進入到主管內。在主管中可以設置滲井，其可以用來收集剩下的雨水，雨水下滲到深層，通過滯滲補充地下水。

2.3 路面結構層設計

以往路面結構層設計中，材料都是使用不透水的水泥混凝土或者是瀝青混凝土。建設部頒發的相關規程中也強調了透水混凝土路面需要滿足路面使用的功能，滿足抗滑、透水、降噪要求。根據透水深度可以將透水瀝青路面分成3種組合形式。第一種是，理念水在進入表面曾后，通過面層高空隙率排入臨近收水設施；第二種是路面水透過路面后滲入路基；最后一種就是路面水由面層進入基層后通過盲管排入臨近收水設施。第一種和第三種只能減小降雨時路表徑流的“排”問題，但“滲、滯、蓄、凈”問題卻沒有得到解決。第二種形式路面水滲入路基，但是對路基土的滲透性同樣也有要求，需在7x10-5cm/s以上，因此，在荷載重、交通量大的道路中不適合使用透水路面。人行道路面結構以前是使用密封型鋪裝材料，如花崗巖道板、水泥砂漿預制磚，改善后使用了新型透水性材料。這樣的材料可以減少城市的地熱效應，具有良好的透氣透水散熱作用，可以讓土壤保持在通透的狀態下，可促進生態綠化建設。雨水能夠透過結構層深入地下，進而實現滯蓄目的。透水人行道的土基要有一定滲透性能，對土的滲透系數也有一定要求，要在1.0x10-3mm/s以上，而且滲透面距離地下水位要多于一米。

2.4 人行道

市政人行道承載力要求低，要盡量采用全透水結構，面層可以采用透水混凝土、透水瀝青及透水環保磚，基層采用級配碎石或骨架空隙型水泥穩定碎石來鋪設人行道。如果實際地下土壤的滲水性能比較差，可以適當的在地下合理布置排水管。

2.5 車行道

在設計市政道路車行道的過程中，面層主要以瀝青結構為主，一般滲水性能比較差。在海綿城市建設理念下，可采透水瀝青路面結構，可以很好地緩解城市暴雨內澇、地表水徑流二次污染和城市熱島效應的問題，還能補充地下水資源。透水瀝青路面是指由透水瀝青面層、透水良好且空隙率較高的基層、底基層和土基組成，在保證一定的路用強度和耐久性的前提下，使雨水能夠順利進入路面結構內部，通過具有臨時貯水能力的基層，直接下滲入土基或進入路面內部排水管排除，從而達到雨水還原地下和消除地表徑流等目的。根據結構形式共分為三種類型：面層透水結構、基層透水結構、全透水結構。透水面層為透水瀝青，透水基層采用透水瀝青穩定碎石，透水底基層采用級配碎石或骨架空隙型水泥穩定碎石。半剛性基層為常規的水泥穩定碎石。相應材料需滿足規范規定強度及級配要求。

全透水路面結構:適用于小區道路、公園道路、校園道路、非機動車道、停車場、城市支路等；這些位置道路承載力要求相對較低，采用全透式路面，能滿足道路承載力及耐久性需求。

基層透水結構:適用于次干路機動車道，這些道路路面結構承載力及穩定要求較高，采用基層透水式路面，承載力及穩定要求高，因此在設置透水基層的同時，需設置半剛性基層或底基層，滿足路面承載力要求。

結語：

總之，通過在市政道路設計中應用海綿城市建設理念，優化各個市政道路設計各個環節，增強道路對雨水的“吞吐”能力，最大化利用雨水資源，有效緩解當前我國部分城市存在的內澇問題，減小城市排水管網壓力，減少環境污染，節約資源。但海綿城市的建設是一個系統工程，需統籌考慮，科學布局，實現城市道路中海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”的設計理念，需落實相關的政策與措施，完善相關配套設施，不斷提升城市市政道路設計的質量和效率。