“海綿城市”理念下既有道路改造探討

彭 琴

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從整個城市的建設用地的空間分布來看,市政道路約占其總面積的15%～20%,這也能看出它的重要性。但是絕大多數市政路都是硬化路面,在雨天其缺陷較為明顯,由于路面對于雨水的滲透能力較弱,只要下雨,路面就很容易出現積水,所以一旦出現連續多天的暴雨,城市就很有可能遭遇洪澇等災害。另外,由于多數情況下雨水會徑直被排入城市水系統,在整個過程當中,路邊上的污染物也容易被代入使得水體受到污染,如重金屬離子等等。

1 工程概況

位處我國南方某城市的市政道路改造項目,是作為該城市的海綿城市試點工程來建設的,道路整體長度達1.4km。周邊以住宅用地和景觀綠地為主,道路兩邊分別為3m寬的人行道及1.5m寬的綠化帶,機動車道為11m,故紅線總寬為20m．

2 改造措施

2.1 整體方案設計

先對徑流雨水進行合理有序的匯集和流轉,再通過預處理設施諸如初期沉淀池等,將其進行初次凈化去污,之后再將其引入生物滯留綠地之中,在這個過程當中,預先裝于此處的海綿設施就能夠發揮它對雨水的滲、蓄、滯的效能,對雨水進行處理。應該依據地勢特點,選擇合理有效、簡單易操作且成本較低的海綿設施。具體來講,生物滯留帶可以依據紅線外綠地和路邊綠化帶優先完成設計。在條件允許的情況下,還可以增設滯留塘及雨水濕地等。

在項目改造的設計當中,目前的雨水管系中排放系統得以延續,即當前的雨水干、支管和檢查井得以保留,與此同此,還要求對以上部位以及雨水口實施疏浚。道路整體的海綿花改造計劃如下：道路紅線寬、各段寬以及機動車道繼續保留不作變動,人行道作透水鋪裝,綠化帶改造為生物滯留式的。

2.2 生物滯留綠化帶設計

按縱向帶狀的要求對道路邊的綠化帶實施改造,雨水中所溶解的金屬離子等金屬或者化學污染物質可被發達的植物根系所吸納；在人工填料層的施工中,選用厚度不小于200mm不大于1200mm且滲透特性優異的材料,可以是天然的也可以是人工的,此外,在礫石層與填料層之間還需要鋪設一層夾層,一般為厚度約150mm左右的砂濾層,一方面其通風性較好,另一方面也能夠有效避免下層穿孔管被土壤所封堵。礫石層的鋪設過程中一般控制材料直徑范圍在50mm以內,采用向下凹陷的設計,站石高出高層150mm,其開孔可以充當雨水的進水口,在此處裝設初期沉淀池能夠有效阻截雨水中直徑較大的微粒,如懸浮物等。雨水在滯留綠化帶中匯集,能夠完成對雨水的滲、蓄、凈等。在綠化帶中裝設的溢流式雨水口,綠化帶較其頂端標高要低100mm,能夠確保暴雨抬起,雨水能夠溢流排放,最終流轉至市政雨水管系。

按照從下到上的順序分析其構造,最下面是礫石層、砂濾層及人工填料層,再往上就是種植土壤層、植被,最上面是層高為100～250mm的蓄水層。此處一方面能夠實現雨水的匯流以及沉淀,另一方面還能夠維持土壤濕度穩定,避免下層土壤受到徑流的沖擊。其下200～300mm植被及種植土層,主要作用就是能夠實現對初期雨水的吸附和濾凈。而埋設其中的穿孔滲排管,直徑一般為100mm,可以將匯集到的滲透水輸轉至雨水管道或者檢查井中。

2.3 透水鋪裝人行道設計

用透水步磚對原有人行道中鋪設的混凝土磚進行更換,具體的透水步磚結構從下往上別是,最下方為厚度為300mm配碎石,之后是透水土工布,再往上就是干硬性水泥砂漿,厚度為30mm,在上面才是透水步磚,厚度為50mm。改造設計中,采用的步磚為多孔隙的,穿孔滲排管也會裝設其中,直徑同樣為100mm。路邊的雨水經由鋪裝結構的空隙去往兩個方向,一個是下滲成為地下水,另一個就是經穿孔滲排管就近轉入檢查井當中,最后流入市政管系的排放系統。

2.4 附屬設施設計

(1)站石開孔。將當前車行道邊緣的高站石全部予以拆除,并用C30混凝土站石對其進行復原。并且采用同樣的材料將雨水口處的綠化帶開孔位置進行填埋平整,站石豁口的布設要求為：每20～25m布設1.0m,這樣能夠最大限度的保障雨水在綠化帶內得到快速匯集。站石高度可以在設計時進行相應的調改,以確保改造完成后,周邊與人行道搞成接壤平順。

(2)溢流式雨水口。該雨水口設置于生物滯留綠化帶內,選用C20混凝土模塊,尺寸是960mm×1260mm,每座設置間隔是30～50m,過流閾值為35L/s,且頂端標高相較于與綠化帶,要高100mm,在暴雨狀態下,不能被滯留的雨水可經此排入市政雨水管。

(3)初期雨水沉淀池。開孔站石后側設置800mm×200mm×1250mm的初期雨水沉淀池,沉泥槽采用鋼筋混凝土底座,底座規格130mm×300mm×200mm。

3 后期維護與管理

3.1 透水鋪裝

(1)一旦面層發生破損,就要適時進行修繕或更換；

(2)沉降不均可以采用局部找平的方式改善；

(3)一旦滲透能力嚴重下降,就需要及時修正,具體可采用沖洗或負壓抽吸等方法。

3.2 生物滯留綠化帶

(1)應定期適時對植物進行修理,及時除草；

(2)進水口效能下降時,可采取擴大進水口或者部分下凹等方式予以改善；

(3)可以采取防沖刷措施改善土壤受到進水口的沖擊作用,具體可利用碎石進行緩沖。

(4)進水口出現堵塞,以致水流不暢的情況,應及時進行清理。

(5)可采用加固的方式改善邊坡的塌陷情況。

4 結語

作為海綿城建過程的關鍵環節,市政道路的海綿化改造,致力于構建道路海綿體系,一方面能夠大幅提升雨水的利用效率,另一方面也能降低城市出現內澇的風險,能夠對城市熱島效應起到改善效果。最終為城市創建優異的生態環境,為社會創造效益。