“海綿城市”理念在道路工程設計的應用
——以沈浦涇路-清泉路為例

杭歡

（上海之景市政建設規劃設計有限公司　上海　201508）

引言

伴隨著現代城市化進程的步伐不斷的加快，城市中的道路工程也在朝著更加生態化和綠色化的方向發展。作為人們出行和交通的核心部分，對其的設計工作主要包括行車道、人行道、中央分隔帶等部分，并將這些部分進行統籌規劃，從而使得其實現合理設計。在道路設計中排水的設計則尤為重要，為了更為有效的解決雨水所帶來的各種問題，引入海綿城市的理念則尤為關鍵。海綿城市的發展理念主要是指利用一定的技術手段，使得城市擁有海綿一樣的彈性的性質，在面對城市中各種環境的變化，以及出現的各種不良自然災害時，能夠具有足夠的能力自行修復，從而實現較好的“彈性”特性；一方面能夠提升城市抵御自然災害的能力，另一方面能夠在雨水天氣時做到吸水、滲水和凈水，并且能夠在水資源缺乏時將儲存的水進行利用，形成一個良好的可持續發展的生態環境[1～4]。因此在城市道路工程的設計過程中要對這方面進行綜合考慮，結合道路現狀，使得海綿城市理念得到良好的利用和發揮。

1　海綿城市理念引入的重要性

能夠有效的利用雨水資源。在道路設計中采用海綿效應，一方面可以優化城市中的相關基礎設施體系，從而能夠對原繁雜的排水體系進行優化和對設計不足的排水體系進行補充；另外一方面則是能夠很好的去解決城市中出現的洪澇災害等問題。在城市遇到洪澇災害時，能夠對其進行改善，將雨水進行有效的回收利用，從而從根本上解決城市系統中在排水方面的困擾，在干旱時，利用此收集的雨水進行灌溉，從而形成一個良好的生態循環系統。通過這種理念的灌輸，以及相應政策的制定，從技術上和政策上為城市道路的建設朝著一個健康穩定的方向發展提供了更加有利的保障。

2　基于海綿城市理念的道路設計要點

在海綿城市的建筑中，其核心理念就是打造一個與城市的可持續發展進行相互結合的自然的、生態的水循環系統。因此在城市道路工程的設計中要將其功能進行綜合考慮，從而達到良好的應用效果。

2.1　道路工程總體規劃

根據相關的技術標準，并與城市目前的整體情況相結合，對其進行整體的綜合規劃與設計。在道路設計中要對城市現有的湖泊河流、綠化樹木等進行保護，最大限度的降低施工對現有的生態環境的破壞。進行合理的選線布局，并綜合協調道路的空間布局，充分利用道路的各組成部分設置雨水的滯、留、滲等相關設施，從而做到切實有用對道路區域內的雨水進行收集并進行最大限度的利用。

2.2　道路橫截面設計

在進行道路的設計時，要進行排水系統的綜合考慮，在對傳統道路排水設施進行設計時，將道路排水設施設置有一定的坡度，以便于雨水的匯入和收集，一般在綠化帶處設置排水井，提高路面的排水能力。在海綿城市理念中，通過設置路面橫坡度，讓積水通過能夠在短時間內流入標高較低的地方，并在此處進行統一的收集和處理。在道路兩旁的綠化帶處設置相應的排水管，在下雨時，雨水通過排水管實現對綠化的澆灌，待土壤濕度達到一定程度時，再通過排水管排放到相應的地下排水系統中，實現了水資源的有效合理利用。除此之外，相關政府部門應該對排水管的相關滲透裝置進行合理的安置，進而提高排水系統對雨水的處理能力。

2.3　道路結構層析設計

道路工程的相關設計工作者在對其進行規劃設計時，一定要嚴格結合海綿城市建設的相關規范和標準。在目前的道路排水系統中比較常見的有三種方式，第一種方式為道路路面上的積水通過路面相關的排水井，進入到城市道路的給排水系統中；第二種方式為通過路面的相關研究技術，設置相應的路面中間縫隙，使得雨水通過縫隙深入到周邊的排水設施中；第三種方式為路面的積水直接滲入到下面路基層中，通過路基內設置的排水管排除。但是在城市道路中，車流量較大，載荷較高，積水的滲透會出現阻礙，因此需要進行相應材料的選擇，在人行道的位置應該盡量采用透水性的材料或是透水性好的混凝土材料，加強城市道路的透水性，并且能夠有效的減少城市的地熱效應，更能夠使得土壤保持通透，從而大面積的實現了城市綠化。

3　海綿城市理念在項目中的應用

3.1　項目概況

本項目的設計工作主要是朱涇鎮金龍新街（沈浦涇路-清泉路）道路工程。項目工程中的道路為東西方向，以沈浦涇路為起點，終點為清泉路，道路的總長度為359.80m。所要設計的道路等級是城市中的次干路，設計的標準速度為40km/h；在進行路面承載能力計算時采用的路面設計荷載為BZZ-100標準車荷載，瀝青路面的設計使用年限為15年。因道路東側工程范圍外的規劃掘石港橋近期無法實施，因此本次斷面按近遠期結合設計：預留中間16m的中央綠帶，遠期掘石港橋建設時可在中央綠帶內建設引橋基礎；兩側設計8m機非混行車道則作為引橋輔道，與終點清泉路平面交叉，該方案既滿足近期需求，又符合遠期規劃。因中央綠化帶較寬，本工程在進行路面排水設計時，引入了海綿城市的構想。

3.2　縱橫斷面設計

3.2.1縱斷面設計

本次掘石港橋接坡預留段是根據北側現有亭楓公路跨掘石港橋（金山大橋）的建設規模和高程控制，按照掘石港橋中孔跨度60m、中孔分孔線處橋面高程11.0m的標準進行控制。預留橋接坡長度約295m，坡度3.16%，起坡點樁號K0+263.66。經征詢建設單位的意見后，掘石港橋近中期無建設計劃，且位于朱涇鎮區外，但遠期也有實施的可能。為減少橋梁建設時金龍新街道路的廢棄量，故本工程道路縱斷面設計需要近遠期結合考慮。本工程金龍新街紅線寬度40m，但跨掘石港的道路紅線寬度為24m，故在掘石港橋接坡的起坡點之前，可按40m道路紅線實施到位，起坡點之后，則按掘石港橋輔道設計。本工程一般路段按正常道路設計即可，遠期掘石港橋實施時，可利用中央分隔帶進行橋接坡改造，一般路段設0.3%的排水縱坡。

3.2.2橫斷面設計

根據項目初步設計評審意見和批復，本工程道路標準橫斷面設計分為二段：

（1）工程起點至K0+225.00段按一般道路工程設計，標準橫斷面布置如圖1所示。

圖1　一般路段標準橫斷面示意圖

（2）處于遠期掘石港橋的預留橋接坡段的樁號K0+225.00至工程終點樁號K0+376.79段，道路標準橫斷面布置如圖2所示。

圖2　路段標準橫斷面示意圖

3.3　道路排水設計

3.3.1路段雨水口布置

路面雨水通過路面橫坡排向兩側的街溝，平均每隔40m設置一對側立式雙箅雨水口。雨水口應設在道路匯水點處，一般情況下采用立箅式雨水口，在無緣石的路面、地面低洼聚水處設平箅式雨水口。立箅式雨水口進水孔底面低于附近路面10mm，平箅式雨水口箅面低于附近路面10～20mm。

3.3.2下凹式綠化帶設計

K0+225.00至工程終點段的中央綠帶按下凹式綠化帶設計，這種方式的設計是將其做成淺碟型的，也就是在進行綠化帶中心標高設計時，依據兩邊路面的設計標高，將其設計值小一些，并且在進行雨水口的標高設計時，將其值定在綠化帶的標高和路面標高兩者的范圍之內，從而使得匯水區域的雨水能夠流入綠化帶內，待綠化帶內土壤達到一定的濕潤度后，剩余的雨水從相關的排水管排出。這種設計的有點就是一方面可以減少城市洪澇災害的發生，增加了土壤的滲入量；另一方面能夠降低綠化帶植被在被澆灌時的水資源的利用，從而實現了節約用水的目的。

在本路段的道路設計中，充分采用了此種方法的綠化帶設計，將中央綠帶的地面標高設計為低于兩側路緣石10～20cm。綠地內種植草皮。在車行道一側，鋪設防滲土工膜，其伸入路基以下不小于50cm，以達到路面結構防水作用。該方案的投資較少，排水設施的蓄水、滲水能力較強，實現了水資源的循環利用，發揮了良好的工程效益。

3.2.3生態排水溝設計

生態排水溝是將建設的生態措施和工程措施相結合的綜合排水設施，將地理人文和生態環境進行融合，樣式美觀。這種排水溝的設置的優點是能夠對滲入的雨水進行一定程度的凈化，美化環境，減少污染，實現雨水真正的可持續化利用。

3.3.4滲透管渠設計

滲透管采用的是穿孔的PVC管，在其周圍用20～30mm的碎石或是其他多空材料進行填充，使得從路面上匯集到雨水管中的積水，通過PVC管孔進入到碎石層中，然后向碎石層外的土壤內進行滲入，從而起到一個良性的內部循環作用。這種管道一方面是占地面積較小，另一方面可以與其他排水設施進行綜合使用，增加了其利用率，降低了工程施工難度。

3.4　路面鋪裝設計

在道路設計時，考慮到海綿城市的應用理念，面層材料通常選用透水材料進行鋪裝，主要的材料為：透水水泥混凝土鋪、透水瀝青混凝土及碎石等。本工程原地面標高在3.05～3.56m之間，地下水位標高為2.58～2.91m。本工程路面最低設計標高4.00m。考慮到地下水位較高、路基土滲透系數過低，不宜采用全透式路面，故本工程擬將車行道路面采用常規路面結構設計，人行道按半透式鋪裝設計，本工程段設計的具體結構層次見表1。

表1　結構層用料

4　小結

本文在進行沈浦涇路-清泉路項目設計時，對道路的縱橫斷面、路面材料及排水設施的設計等方面融入了海綿城市的發展理念，突破傳統的以排水為目的的建設理念，通過引入海綿城市的多生態化的綠色發展方式，有效的降低了工程對城市的污染，在一定程度上降低了洪澇災害對城市的影響，提升整個城市的空間環境建設。隨著城市化的快速發展，對生態環境方面的訴求也變得越來越高，因此海綿城市的發展方向將成為現代城市發展建設中的主力軍，這種發展理念能夠更好的推動城市道路的良性建設，形成一個可持續的綠色發展的有機生態環境。

[1]浦華友，方延勇.“海綿城市”在市政道路給排水設計中的應用分析[J].智能城市，2016（11）.

[2]錢勍，曾英.海綿城市在市政工程設計中的應用[J].工程技術研究，2017（6）：223～224.

[3]高振波.鄭州市常西湖新城市政道路海綿城市技術措施設計與研究[J].中國勘察設計，2016（11）：70～73.

[4]楊顯.“海綿城市”在市政道路設計中的應用分析[J].建設科技，2016（13）：96～97.

[5]俞孔堅，李迪華，袁弘，等.“海綿城市”理論與實踐[J].城市規劃，2015，39（6）：26～36.

[6]曾偉.基于“海綿城市”理念的城市道路設計優化措施[J].建筑工程技術與設計，2015（29）：28.

[7]海綿城市建設技術指南.北京住房與城鄉建設部，2014：87～88.