海綿城市理念下的道路結構優化設計方式分析

高進

摘要：針對現代城市發展出現的一系列環境問題，我國提出了海綿城市的構想，即在城市發展過程中尊重自然發展規律，堅持人和自然和諧生存。市政道路是城市發展規劃的重要組成，為此，文章在闡述海綿城市內涵以及該理念下的道路結構設計意義和原理的基礎上，具體分析海綿城市理念下的道路結構優化設計方式，旨在更好的促進海綿城市建設。

Abstract： In view of a series of environmental problems in the development of modern cities， China has put forward the concept of sponge city， which respects the laws of natural development in the process of urban development and insists that people and nature live in harmony. Municipal roads are an important part of urban development planning. Therefore， on the basis of expounding the connotation of the sponge city and the significance and principles of the road structure design under this concept， the article specifically analyzes the road structure optimization design method under the sponge city concept to better promote the sponge city construction.

關鍵詞：海綿城市；道路結構；優化設計；方式

Key words： sponge city；road structure；optimal design；method

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）21-0201-02

0 引言

隨著城市進程的加快，我國社會發展普遍出現了水資源匱乏問題，城市建設中的雨水徑流污染現象也日益嚴重。為了有效解決城市內澇危害，減少城市雨水徑流污染問題，實現對水資源的合理利用，海綿城市理念被人們引入到城市建設中。基于海綿城市理念的城市道路結構設計能夠讓城市道路建設更好的適應周圍環境，充分顯示出良好的吸水、蓄水、滲水、凈水功能，從而為現代城市的可持續發展提供重要支持。

1 海綿城市概述

在社會主義和諧社會的不斷發展下，城市建設更加注重綠色環保，綠化環境理念深入人心。海綿城市表面上是指城市建設像海綿一樣，對外界環境的不利影響體現出良好的彈性，在雨水較多的時候，海綿城市能夠及時吸收多余的水分，并將多余的水分進行存儲、再利用；在雨水較少的時候，海綿城市能夠將之前存儲的水進行釋放。針對近幾年，城市化建設中出現的水污染、地表徑流減少等問題，基于海綿城市理念的城市道路規劃建設能夠有效改善原有道路硬化的問題，促進水資源的合理、高效利用，實現生態循環發展。

2 海綿城市理念下的道路結構設計意義和原理

2.1 意義

社會經濟和科技的不斷發展進一步凸顯出城市的作用，在城市的快速發展下不可避免的對當地自然環境產生影響。城市建設中出現的灰色基礎設施會破壞當地植被，增加不透水的可能，加劇地表水和地下水連通的中斷，進而引發徑流污染、內澇，不利于城市的長遠發展，嚴重的還會危害當地居民的日常生活和財產安全。在城鎮化的快速發展下，怎樣緩解水資源浪費、生態資源損壞、水污染問題成為相關人員需要思考和解決的關鍵。

2.2 原理

海綿城市理念下的道路結構設計需要遵循“滲、蓄、滯、凈、用、排”的發展原則，實現對道路作用的充分挖掘，加強道路交通和城市發展建設的有效融合，實現對自然資源的合理、高效利用。

“滲”主要是指通過開發和利用生態材料從根本上防控徑流水污染，具體表現在城市非機動車道半透或者全透鋪裝道路，在道路兩邊的綠化帶設計下沉綠地，打造符合當地氣候和土質的適應性景觀。“蓄”主要是改變傳統道路建設的“快排式”排水方式，在海綿城市理念下實現對雨水的有效存儲。現階段，城市道路蓄水具體分為人工蓄水和生態蓄水。其中，人工蓄水主要是指在市政部門的領導下完成一系列截留操作，實現對水資源的凈化處理。生態蓄水則是借助下沉綠地和適應性景觀來存儲雨水。“凈”主要是指借助滲透系統，打造道路綠化綜合系統。對雨水一部分直接滲透，另一部分則是和道路徑流人車綠化帶截留之后下沉，滲透到淺溝中。市政部門在設置截留和凈化裝置之后，凈化的雨水會存儲到市政雨水管網中的各個蓄存泵中，在雨水處理之后排入到河流中，從而實現對水資源的綜合利用，減少雨水中污染物對周圍環境的不利影響。“用”主要是通過對資源的合理高效利用緩解資源匱乏問題。在城市道路規劃的時候，需要相關人員充分考慮管網的超前性，按照集中處理、分段截流的方法來循環利用水資源，加強綠地和雨洪之間的關聯，打造海綿城市。“排”主要是借助縱橫分流排放雨水。其中，縱向分流是指排水口分流，借助排水口的高低差引導分流；橫向分流是指排水通道的分流。在暴雨來臨的時候，通過橫向分流系統合理處理多余的雨水，降低暴雨時期城市排水壓力。

3 海綿城市理念下的道路結構設計

3.1 合理選擇道路路面材料，實現道路鋪設和地表的連通

長期發展以來，城市道路路面大多以瀝青混凝土和水泥混凝土為主，雨水無法下滲，不具備完善的道路排水系統。同時，在排水系統不完善的情況下還會中斷道路和地表的連接。基于海綿城市理念的道路結構設計首先對道路路面材料的選擇提出了更高的要求。為了增強城市道路路面的透水性，在道路路面材料選擇的時候需要將路面水從面層進入到基層，到達基層后排入臨近的排水設施中，從而有效解決路面排水問題，減少地面徑流。基于生態理念的城市道路是生態道路，主要是綠地建設為主，輔助以透水性鋪磚、滲井、滲管等設施，從而不斷增強道路地表透水性和排水性。

道路的機動車可以根據車輛類型、數量、水污染程度來選擇不同的透水材料和孔隙，從而實現道路和地表的有效連通，打造生態化的道路。道路上的人行道可以不用考慮過車對雨水的污染，實行全透水鋪磚，恰當安排排水系統，打造透水性良好的道路。

3.2 車道設計

城市道路的車道面層主要以瀝青結構為主，滲水性、透水性較差。在海綿城市建設理念的支持下可以選擇透水瀝青路面，從而在緩解地表徑流污染、內澇、熱島效應的同時有效補充地下水。透水瀝青路面主要是指透水瀝青面層、透水性能良好、空隙率符合要求的基層、土基和底基，從而能夠保證道路的強度、耐久性，將下滲的土基內部排水及時排除，達到有效控制地表徑流的目的。車道設計具體分為機動車車道設計和非機動車車道設計。第一，機動車車道設計。在城市化規模的擴大下，路表硬化現象嚴重，由此使得機動車的滲水性變差，在較多雨水匯集的時候地表水也會大量匯集，出現積水，嚴重影響道路交通。為了緩解這種情況，需要在海綿城市理念的指導下提升機動車車道滲水性，通過使用非滲水性材料保障路面基層的強度要求，并通過在路面面層上使用透水瀝青混凝土材料來提升路面的滲水性。第二，非機動車的車道設計。非機動車車道，特別是人行道的車道設計要在堅持海綿城市理念的基礎上，調動一切積極因素擴大景觀綠化面積，通過綠化植物防止出現雨水溢出的現象。道路人行道的設計需要充分考慮人行荷載低的特點，應用透水性良好的人行道板鋪設道路，并將碎石層作為道路的基本墊層，將道路機動車道路基邊坡以防水土工布包裹，以減少人行道下滲雨水對機動車道路基工作的干擾。

3.3 道路景觀的設計

道路景觀的設計需要遵循因地制宜的原則，結合實際情況綜合應用下沉綠地和適應性景觀，實現最符合當地情況的道路景觀設計。在進行下沉式綠地參數設置的時候需要充分考慮當地土壤、洪水標準的差異性，注重將下沉式綠地參數設置和傳統道路參數設置的區分，將下沉式綠地參數設置略高于傳統公路表面，從而達到良好的排水、蓄水效果。另外，下沉式綠地溢流口的安排要綜合考慮整個綠地的用水量和植物種植要求，合理設計下沉式綠地的截流分污。

在海綿理論的要求下，可以將道路設計成中央綠化帶信任模式，將雨水合理排放到綠化帶中，并使綠化帶以凹形的形式低于傳統道路模式，從而為雨水的有效收集提供更多支持。另外，還可以將碎石溝設置在綠化帶的下方向，有效收集多余的雨水。

3.4 路面停車場的設計

城市道路路面停車場可以和人行道一樣鋪設滲水性良好的透水磚，在雨水量較大的情況下讓雨水直接滲透到路面下。另外，透水磚往往還具備較大的摩擦力，在雨雪天氣下能夠減少汽車打滑，從而減少交通事故的發生。在停車位上還可以鋪設嵌草透水磚，利用植物和土壤的吸水性提高停車位的透水性，減少城市熱島現象的發生。

3.5 道路橫斷面的設計

根據城市道路板塊劃分的不同，道路橫斷面一般劃分為為單幅路、雙幅路、三幅路、四幅路4種類型。大多數城市道路橫斷面采取的是單幅路的設計形式。單幅路可以通機動車，也可以通非機動車，人行道在道路的兩邊，在綠地和車道之間排放雨水。雨水口往往被安排在人行道和混合車道之間。基于海綿城市理念的單幅路設計如下：在混合車道和人行道之間設置吸水性良好的綠化景觀；保留人行道和車道之間的雨水排放口；在不影響車輛正常通行的情況下盡可能擴大綠化面積。

3.6 實現城市道路系統和整體系統的協調設計

我國地域遼闊，各地區降水存在較大的差異，為此，城市道路設計需要充分考慮當地的自然環境，在降雨量較少的地區適當的增加一些蓄水池，通過蓄水池將城市路面上的雨水通過排水管排放出去，實現對雨水的沉淀處理；在一些洪澇災害頻發的地區設計調節塘，通過調節塘將雨水合理處理，減少雨水對城市道路路面的壓力，實現對雨水的合理、高效利用。在干旱季節，對雨水塘中的雨水進行處理，作為綠化帶灌溉用水，為市政綠化提供重要支持。

3.7 邊坡支護設計

現階段，道路邊坡在總體道路范圍中占據較大的比重，其穩定性直接關乎城市道路質量。為此，需要相關人員結合實際做好道路邊坡支護工作，在現有的沖刷防護和坡面防護基礎上采取灰漿防護和植草防護。

城市道路建設中對石質邊坡的處理難度較大，一旦出現石質邊坡則會對當地生態環境造成破壞。為此，需要相關人員將海綿理念滲透到道路設計中，做好石質邊坡支護工作，了解各巖層的性質和基本走向，合理確定邊坡坡比。同時，還需要將排水溝設置在邊坡坡腳位置，并在溝底設置碎石盲溝，使其與道路底面碎石滲層進行連接。

4 結束語

綜上所述，將海綿理念應用到城市道路規劃中能夠有效減少徑流污染、補充地表徑流。但是從實際操作情況來看，海綿理念在城市道路規劃的應用不是一朝一夕完成的，需要相關人員具體問題具體分析，加強對雨水資源利用的優化分析，打造雨水利用系統，緩解路面徑流壓力，避免出現城市內澇問題。

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