基于“海綿城市”理念的城市市政道路設計初探

黃凱

摘 要：城市市政道路設計主要涉及到道路路面結構及材料、橫坡設計、道路兩側的綠化帶設計、人行道和機動車道的布置及設計、邊坡支護等方面。現如今隨著城市雨季，尤其是南方，內澇現象較為嚴重，再加上我國水資源缺乏，因此從城市市政道路設計的角度，對雨水資源進行有效的收集，形成“海綿城市”，已成為當前城市市政道路給排水設計的重要內容。本研究結合海綿城市理論概念和城市海綿化的主要內容，從道路設計的方式，分析路面材料選擇、橫坡及綠化帶等方面的設計，為有效的開展基于道路設計為基礎的海綿城市建設提出更多的完善措施。

關鍵詞：海綿城市；市政道路；設計

0引言

道路建設是一個城市的形象，同時也是城市污染的主要面源。城市內澇、雨水資源無法有效收集再利用等已經成為影響城市市政道路設計的有效性的重要因素，據相關的數據統計，降雨量的25%會產生45%左右的污染物，因此在城市形象的維護中，道路具有重要的作用。因此，采取有效的措施收集雨水資源，成為當前海綿城市建設的重點內容。從海綿城市的使用功能上分析，其不僅能夠美化城市景觀，還能夠完善城市生態功能，為美化城市形象提供有效資源。

1 海綿城市概念及道路海綿化

海綿城市從理論概念上進行分析，主要指城市市政道路像海綿一樣，能夠吸收路面上的水（雨水資源等），通過有效的儲水裝置和管道將收集到的水進行儲存，同時也能夠進行有效的排放，有效的實現蓄水、儲水、凈水、滲水等的水處理，打造海綿城市是市政道路未來發展的方向，結合道路給排水設計及規劃，以實現雨水資源收集為目的，使得海綿城市設計及應用更加高效。

城市道路海綿化主要與傳統的道路設計為對比，在傳統的道路設計中，主要采用的是不透水的材料，例如混凝與和瀝青等，結合“橫坡收集—雨水口—市政給排水管網”等三個結構體系進行排水作業，不會產生徑流的排水及蓄水，這樣會造成雨水資源的浪費，在雨季容易造成路面積水嚴重。而城市道路海綿化主要結合道路的使用功能，從節約用水的角度，在保證城市道路路面結構抗壓等強度的前提下，路面結構充分的采用透水性強的材料，將其透水材料與低影響開發的結構相匹配和結合，并結合生態性的植物組合或者濕地公園等低影響的開發設施，經過雨水的滲漏，補充地下水位，并形成有效的雨水與污水的合理分流。

2基于海綿城市理念的城市市政道路設計分析

2.1道路路面結構材料的選擇

為了實現基于滲水、蓄水、凈水為目的的水資源的有效收集和節約利用，經過官方部門的研究與規劃，對道路路面的透水性結構材料進行了官方使用認可，設計出了滿足滲水、抗噪、抗壓等一系列滿足道路路面使用材料要求的結構材料，并投入使用。結合其組合實踐的方式，透水瀝青路面結構主要可分為三種，分別為：路面水通過面層直接到基層，進而透過地下給排水管道，進行運輸儲存；另一種是表層水直接進入附近的排水管道，為后續進行蓄水做準備；最后一種是路面水進行路基，其能夠有效的解決路面排水的問題，但是對于地下的給排水管道的設計與施工帶來更多的要求。從以上三種滲水的方式上分析，第三種透水瀝青材料具有一定的局限性，當土壤結構滲水系數≥7×10-5的小區或者廣場等空間內才能夠選擇使用，這主要與路基的承載能力相關，只有較輕荷載的路面才可以使用第三種透水瀝青路面結構。在路面材料的選擇上，應注重對路面的抗壓強度的設計，在保證強度的前提下，選擇適宜的透水路面結構及材料。

2.2橫坡和綠化帶的設計

正常的道路兩側的綠化帶的設計高度要高出路面的面層，這樣使得水流無法順暢的排出，同時加大了道路兩側的排水溝的工作壓力，使得雨水資源等得不到良好的儲存；與此形成對比的是海綿城市建設中的道路與綠化帶間的高度差的設計，設計原則一般為道路兩側的綠化帶要低于道路路面，且高度差一般設置為5～10cm，這樣能夠對收集雨水提供良好的工程環境。在海綿城市綠化帶的設計過程中，常設計有雨水口篦子，并結合自動化控制技術，實現對雨水口篦子的遠程開關控制，為更加通暢性的收集雨水做準備。此外，在道路兩側的排水溝設計中，可以結合路面滲透或者綠化帶的滲水溝等進行代替使用，這樣不僅能夠降低工程施工的成本，而且增加了收集雨水的使用功能，變得更加美觀。

2.3人行道設計

人行道的設計主要結合路面荷載數值的大小，合理進行人行道的面寬等數值的設計。此外從海綿城市的建設角度進行分析，在人行道上可以有效的設計透水磚等材料，結合細砂及透水層材料及結構的有效使用，使得雨水資源順暢的滲透到地下，此外綠化帶的標高在設計過程中要盡量低于人行道的標高，這樣能夠保障雨水資源的保存。

2.4機動車道設計

荷載和車流量大是機動車道的主要特點，在計算其車道寬度及與中央分割帶的距離時，應以道路設計規范進行計算與設計。基于海綿城市設計，機動車道也承擔著重要的滲水的功能，由于其活荷載較大，所以不宜在機動車道設計透水性路面結構，但可以在路面的面層結構中加一層透水性結構材料，并在面層的最下部分加一層防水層，防止路基收到水的浸泡，降低使用的強度。此外，也可以選擇性的將雨水分流到道路兩側的綠化帶，將徑流的水流進行有效的分散及收集。

在設計的過程中，應注意機動車道各部分結構的標高的設計，例如，在中央分割帶的設計中，應低于機動車道5～10mm，在中央分割帶的設計中，應結合滲水的原則，采用砂石等材料，形成生態池，并種植相應的耐水植物，保持雨水流入過程中中央分隔帶的滲水承載力滿足需求。同時選擇使用砂石等作為路面的排水層，在雨水較大的地區不僅能夠有效的形成雨水的層層滲透，同時也能夠結合碎石層，對整個的雨水進行有效的凈化，實現蓄水與凈化水的作用。

2.5廣場路面的設計

廣場路面由于荷載較小，所以可以利用相應的透水材料，進行透水鋪裝的過程中，需要結合瀝青及混凝土的強度，多進行植被和花草等生態植物的設計，便于收集雨水，并形成凈水功能。在噴灌用水的收集上，應充分的結合廣場中生態性植被的收集雨水的功能，進行有效的收集及利用，進而有效的實現水循環性使用。

2.6邊坡支護設計

生態性的護坡結構在現有的海綿城市建設中常見，以石質邊坡為例，結合海綿城市的建設理念，如何利用不開挖的方式開發石質邊坡，成為當前石質邊坡設計的重點話題，同時還能夠有效的結合邊坡的坡比等，放緩坡率，并結合方格網的植草等技術應用，實現對雨水的收集的同時還能夠達到邊坡防護的作用，此外，在石質邊坡的低處可以設置砂石制的排水溝，保證滲水與整個的地面路基土結構的 有效連接及使用，確保雨水滲流的有效性。

3結論及展望

綜上所述，海綿城市建設是順應時代發展進程，以城市化建設為基礎，突出道路使用的功能性及雨水資源的有效節約及使用。本文以海綿城市的理論概念和城市海綿化理論為引導，從道路設計的角度，對道路路面結構材料的選擇、橫坡和綠化帶的設計、基于海綿城市建設的人行道設計、機動車道設計、廣場路面設計和邊坡支護設計等角度進行理論分析，期望能夠對基于海綿城市建設為指導的市政道路設計提供一定的理論支撐。

參考文獻

[1]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.

[2]孫 芳.基于海綿城市的城市道路系統化設計研究[D].西安：西安建筑科技大學，2015.

（作者單位：揚州市城市規劃設計研究院有限責任公司）