海綿城市理念下的城市道路系統化設計

孟慶云,劉利偉

MENG Qing-yun1,LIU Li-wei2

（1.濟寧市建筑設計研究院；2.山東大嘉工程勘察有限公司)

(1.Jinan Architectural Design and Research Institute ；2.Shandong Da Jia Engineering Survey Co.Ltd.，)

1 引言

我國城市在發展過程中常會面臨較多為環境問題，例如排水系統老化、雨水資源流失、城市內澇以及水壞境惡化。這些問題的存在極大影響了我國城市的可持續發展。在城市系統中，城市道路是最為重要的部分，不僅雨水徑流量大，而且還受到極大的污染，這是城市面臨污染的重要部分。所謂海綿城市就是將城市設計成“海綿”，實現對雨水資源的循環利用，在雨季價格雨水貯存起來，補充地下水并調節水循環；在缺水時釋放水資源進行應用，讓水活動自然化，不但能提高城市的生態性能，而且還能讓城市景觀更為豐富[1]。

過去城市道路雨水排水系統主要是將地面的雨水迅速排走，為交通順暢提供保障，防止雨水對路面結構的破壞。即應用道路的縱、橫坡把路面雨水匯入道路邊緣雨水口，通過排水管涵排走。這些雨水大多沒有經過土壤便排到河流當中。在路面結構設計中也是應用多種防滲措施來防止雨水下滲導致路面結構失穩，例如在路面結構兩邊設置隔水墻、在路面面層下設置封層等，這些防滲設計一味的保護道路功能，卻忽略了道路的生態功能，不僅導致城市排澇防洪的極大困難，還加重了城市的熱島效應[2]。

在匯流、轉輸等有組織預處理之后，把雨水引到外綠地或者道路紅線中，通過雨水調節和儲存等設施來對雨水進行開發利用，讓城市道路設計充分貫徹海綿城市理念[3]。低影響開發雨水系統對徑流總量、徑流總量和徑流污染有效控制，和傳統排水系統即雨水管渠系統結合起來統一完成徑流雨水的收集和排放。

2 海綿城市的實現途徑與海綿道路的優勢

海綿城市理念貫徹著滲透、滯留、蓄積、凈化、應用和排放的六步原則，城市道路建設不僅要符合生態目標，而且還要滿足城市的功能。所以在實施對城市設施建設的低影響開發中，要立足于城市道路、建筑小區以及綠地廣場等基礎設施，徹底轉變過去以排放為主的傳統雨水管理理念，從而構建一種低影響開發的道路雨水系統。

海綿城市核心應該是處理城市發展時存在的雨水徑流污染、雨水洪澇問題以及雨水資源流失等實際情況。總體來說，實現海綿城市主要有三個途徑。首先，對原有生態系統進行保護，保護城市中原有濕地、河流與草地等生態系統，貫徹低影響開發理念。其次，對過去已經破壞的生態系統進行修復，應用海綿城市理念去修復已經被破壞和污染的生態系統，讓生態面貌與功能被充分還原。最后是新建海綿生態系統，應用低影響開發技術新建海綿生態設施。即減少不透水鋪裝面積，盡量控制城市原有水生態受到城市開發的影響。

海綿道路的優勢為：①它能對地下水資源極大補充。過去雨水資源直接經過路表直接排入市政管道內，進而匯入河流當中。這就造成極大部分的雨水資源迅速排走。而海綿道路中，雨水會滲透進路面層或基層，繼而滲透地下補充地下水。②它能降低洪峰流量，為排水系統減輕壓力。由于海綿道路能夠對雨水進行多途徑儲存和蓄積，這就有效降低了排水系統的壓力[4]。③它能降低雨水徑流污染，海綿道路應用后雨水經過路面滲入地下，通過土壤、生態設施等將雨水附帶的路面污染物截留和吸附干凈，達到優化水質的目的。④它能讓路面行駛更加安全和舒適，海綿路面的透水性能保證路面沒有積水，輪胎粘附力極大增加，水霧也得以減少，行車更加安全。⑤透水路面能夠降低路面和輪胎間空氣的壓縮和抽吸，行車更加舒適并且降低噪音。⑥它能改善城市微氣候，海綿道路因為路側配套低影響開發設施的作用，極大提升含水量，路面溫度降低，有效緩解城市的熱島效應，調節城市微氣候。

3 海綿城市理念下的城市道路系統化設計

1）城市道路路面材料

過去城市路面常應用水泥混凝土和瀝青混凝土。海綿城市理念下，城市道路路面層材料要合理選擇。透水瀝青路面常有以下三種組合形式。其一，路面水由面層滲入基層繼而排到鄰近排水設施。其二，路面水直接進入表面層繼而排入鄰近排水設施。其三，路面從路面滲入路基。前兩種只顧排水和減低路面徑流，卻忽略了雨水的蓄積、滯留和凈化。第三種形式的道路荷載較差，只能在路基土滲透系數超過一定標準的廣場、公園等道路中應用，對于城市干道則不能應用透水路面。所以我國必須加強對城市道路路面材料的研究，形成一種強度和環保力較高的瀝青路面材料。

2）道路橫坡和綠化帶

過去城市道路設計常是中間向兩邊傾斜模式，道路兩邊有排水口，雨水從排水口進入雨水管系統，而綠化帶則高于道路水平線。在海綿城市理念下，必須保證道路向中央綠化帶傾斜，保證雨水順利排入綠化帶。另外綠化帶要比路面高度要低，設計成凹型模式，為雨水收集提供便利。綠化帶下要有碎石盲溝，盲溝和路基之間設置碎石層。要減小雨水管徑和雨水口篦子，應用智能開關控制模式，如果雨量太大則自行打開雨水篦子，雨水收集后排進雨水管排水系統。不僅有綠化帶滲溝收集雨水，而且還新加了路面滲透和反向路基滲流兩種流向模式[5]。

3）道路人行道

人行道荷載較低，鋪磚可應用透水人行道板，人行道基層的鋪砌可以應用透水混凝土，墊層則應用碎石層。在靠近道路邊設置隔離層和30cm厚的碎石溝，深度要符合路基工作區深度，可以充分降低對路面工作區的影響。要把人行道內雨水和路基底面碎石滲水層加以連接，對雨水滲流充分處理。透水人行道必須保證土基土壤滲透系數及滲透面與地下水位的距離超過一定標準。

4）邊坡支護

海綿城市理念下，石質邊坡處理尤其需要注意，其處理麻煩，開挖時容易破壞生態環境，必須要對石質邊坡支護有效解決。在設計石質邊坡時要按照巖層性質和走向來決定，科學確定邊坡坡比并稍微放寬坡率，并應用方格網植草、掛網噴土植草或者窗式護面墻植草等方式支護，邊坡坡腳位置要有排水溝，溝底要有碎石盲溝，充分連接上道路基礎底面碎石滲水層，從而達到對雨水滲流有效處理的目的。

4 總結

城市化發展中，我國城市道路傳統雨水排水系統只重視排水，不僅浪費了雨水資源，而且還容易引起城市內澇。海綿城市理念要求將雨水資源最大化利用，補充地下水源并控制徑流污染。這就要求在道路設計過程中采取有效措施，促進雨水資源化，促進城市生態環境的優化。

[1]杜中華.海綿城市理念在城市道路工程中的應用[J].工程建設與設計,2016(3):69-71+73.

[2]魏永.基于“海綿城市”理念的城市道路設計[J].江西建材,2016(8):61+64.

[3]孫慶東.基于“海綿城市”理念的城市道路設計[J].建設科技,2016(11):84-85.

[4]鄧淼方.基于海綿城市理念的城市道路設計方式研討[J].價值工程,2016(30):139-141.

[5]柯水平,張樹寧,白子建.基于“海綿城市”理念的城市道路設計探討[J].城市道橋與防洪,2016(10):1-4+6.