市政道路設計中對“海綿城市”的理解與應用

王卓斌

摘要：現(xiàn)階段，隨著國家經(jīng)濟的迅速發(fā)展，房地產(chǎn)行業(yè)的不斷發(fā)展。在城市中羅列著許多的大樓。然而在這高樓林立的環(huán)境下，人們更加重視城市對環(huán)境的變化具有良好的彈性。因為城市化環(huán)境與人們的生活環(huán)境直接相關(guān)。 隨著城市化的加劇，對城市水和車輛的需求急劇增加。 在海綿城市建設過程中，各種水系和道路交通應統(tǒng)一協(xié)調(diào)，并在每個具體環(huán)節(jié)具體實施，并以其實用性和長期性為目標。

關(guān)鍵詞：海綿城市;市政設計;理解與應用

市政道路設計涵蓋了很多內(nèi)容，涉及的建設項目也很復雜，如人行道、綠化帶等的設計以及分隔帶等區(qū)域中的排水設計等等，一旦設計出現(xiàn)問題，將直接影響整個市政道路項目的質(zhì)量，并對人們的安全旅行構(gòu)成威脅。 海綿城市概念的應用有效地避免了上述設計問題，并通過其自身屬性，有效地解決了設計中的問題，從而保證人們的出行安全。

1 市政道路設計對“海綿城市”的理解

“海綿城市”是城市雨水管理的新概念，這意味著城市建設與海綿具有相同的性質(zhì)，能夠適應各種環(huán)境，并緩解不同的自然災害的帶來的影響。在有充足的雨水時儲存有限的雨水，并在沒有雨的情況下釋放儲存的雨水。這符合生態(tài)優(yōu)先原則和城市生態(tài)系統(tǒng)的維護。利用有效的方法和低影響的技術(shù)進行開發(fā)，可以實現(xiàn)水資源的控制和利用，從而有效控制雨水徑流，促進城市生態(tài)的有效恢復，增強城市防災能力。自2012年以來，中國與其他國家一起啟動了低影響的開發(fā)技術(shù)舉措，并啟動了“海綿城市”的概念，以有效地處理城市的排水問題，并確保城市的最大水生態(tài)。受到傷害。中國許多城市已成為建設“海綿城市”的試點城市。

2市政道路中對“海綿城市”的具體運用

（1）道路橫斷面設計

與傳統(tǒng)的城市道路設計相比，海綿城市道路應在設計過程中優(yōu)化道路橫斷面，改善道路雨水收集系統(tǒng)，確保道路土壤最多良好的飽和度，把路基路面來不及自然消散的雨水通過雨水口等收集到雨水管中。雨水管道設計可適當?shù)脑O置垂直滲井等，通過滲井將水滲入深層地下，補充地下水。

（2）透水性設計

透水性設計主要體現(xiàn)在道路路面結(jié)構(gòu)選材，透水瀝青、透水水泥混凝土、透水人行道道板磚等都是常用的透水路面建材。應結(jié)合道路工程的實際條件，如自然氣候條件、建材市場情況、物價情況等，合理選擇材料、設計施工方案，提高道路道路路基路面透水能力，為降低道路建設、運營、管理、維護等的資金投入打好基礎。

（3）生物滯留設計

在相對較低地形的位置常常采用該技術(shù)設計，通過各種植物，微生物等，來儲存和凈化天然雨水。廣泛運用該技術(shù)設計，能很大程度的減少后續(xù)的管理和維護費用。 生物滯留設施布置在土壤水分滲透性差、地形復雜的區(qū)域時，一般通過設置各類必要的防護裝置，保證設施安全。

3 市政道路設計中“海綿城市”的應用

一、路面結(jié)構(gòu)

“海綿城市”路面結(jié)構(gòu)的主要功能是創(chuàng)新和改善道路結(jié)構(gòu)，同時優(yōu)化道路的透水性，使結(jié)構(gòu)層中的徑流污染物得到凈化。 “海綿城市”在市政道路上的實際應用可以有效提高市政道路的透水性。很多污染物存在于市政道路表面。市政道路因為地勢低，污染物多，從而路面積水難以排除，導致城市內(nèi)部出現(xiàn)枷鎖，最終導致各類養(yǎng)護維修成本顯著增加。 “海綿城市”應用在路面結(jié)構(gòu)設計中，形成滲透性的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，然后以層狀形式去除污染物，從而實現(xiàn)凈化路面和改善道路透水性的效果。另外，路面結(jié)構(gòu)在發(fā)揮去除徑流污染物的作用時，通過原子吸收分光光度法，中心活化分析和離子發(fā)生光譜法，通過結(jié)構(gòu)層系統(tǒng)研究和分析污染物，從而可以充分了解污染物的成分，從而實現(xiàn)分解污染物。可滲透的路面結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能保護市政道路的滲水，內(nèi)澇也因此不會發(fā)生。道路設計實際應用“海綿城市”時，要結(jié)合“海綿城市”的概念與現(xiàn)代城市的發(fā)展，合理分析強對流天氣，如大雨、臺風等，以及地表水的影響。進行測試并制定適當?shù)念A警措施。嚴重問題一但發(fā)生，他們可以快速響應并提出解決方案。同時，雨水利用和智能控制如何融入到市政道路設計之中，也應以“海綿城市”概念作為基礎，以確保現(xiàn)代城市的生態(tài)修復工作和污染監(jiān)測，從而為建設和發(fā)展奠定良好的基礎。

4綠化帶與基于植物的生物滯留

市政道路綠化帶是“海綿城市”設計的主要載體。合理布置道路綠化帶，不但能提高綠化帶視覺效果，也能有利于科學調(diào)配水資源。應根據(jù)工程所在地自然氣候條件，城市發(fā)展景觀需求，選擇合適的種植物。 合理布置綠化帶、合理選用種植物，透水作用和凈化作用會更加顯著。在嚴重污染的區(qū)域，比如一些建筑物周圍，在住宅道路的兩側(cè)等，通過建設生物滯留區(qū)，可以有效來控制雨水徑流污染。雨水污染物通過綠化帶、沉淀池進行處理，大顆粒污染物過濾掉后，使植物減少受到的損害。生物滯留設施的應完善、維護，充分發(fā)揮“海綿城市”的功能，并與當?shù)鼐坝^相協(xié)調(diào)。

5對城市結(jié)構(gòu)層次的設計

透水鋪路，透水混凝土鋪路和透水混凝土鋪路，鑲嵌磚，園林鋪路的鵝卵石，礫石鋪路等也是滲透鋪路。 （1）使用半滲透性水路面，能有效降低路面滲透對路基的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。 （2）通過設置排水措施，如排水管、排水板等，能有效的提高土地的滲透能力。 （3）為保證地下建筑物的安全，滲透性的路面結(jié)構(gòu)距離建筑物頂面的厚度應保證一定的厚度，并加強土地排水能力，促進排水。在地標水污染情況嚴重情況下設置生物滯留帶，可以配合設置種植物排水邊溝，種植物匯水緩解區(qū)或蓄水沉淀池等輔助手段，預處理徑流雨水，去除大顆粒污染物，減緩流速;應采取措施防止因放棄和排放鹽而融雪。高濃度的污染物，如農(nóng)藥或石油侵襲植物。根據(jù)最新的“海綿城市”建設要求，城市地表水可以三種形式排放：道路路面區(qū)域通過道路間隙透水;道路區(qū)域的水通過路面進入道路基質(zhì)，水通過排水盲管排出。排出;道路區(qū)域的水直接進入路基層排放。前兩種方法可以顯著降低路面徑流系數(shù)，達到排水標準，但路面滲透，保留和積累凈化的效果尚未完成。 “海綿城市”的建設標準明確要求路基土的滲透系數(shù)不應小于7×10-5cm/秒。因此，對于交通量大且負荷高的道路，不可能完成水的滲透。傳統(tǒng)的人行道施工中使用的道路施工材料是預制混凝土和花崗巖。 “海綿城市”道路的建設采用新型透水材料，以減少城市地表熱量的排放。它具有透氣性和透氣性。效果明顯。在此概念下，道路的透水系數(shù)通常大于或等于1.0×10-3mm /秒，并且滲透層與地下水的表層之間的距離大于1m。

6開展市政道路以及綠地的銜接設計工作

在大雨災害發(fā)生頻率較高的地區(qū)，地面徑流量通常高于市政道路排水系統(tǒng)。因此，在設計工作中，有必要充分了解雨水儲存技術(shù)和調(diào)節(jié)技術(shù)的應用，并進行科學探討。在雨水排入相關(guān)的分流后，可以減少雨水的流動，？？并且可以形成沉淀和過濾。初步處理后，將其排入雨水濕地，有利于雨水的合理處理。在雨水稀缺和長期干旱的情況下，在設計過程中，有必要根據(jù)雨水排放的特點充分考慮雨水的儲存和利用特點，并設置排水管，以便雨水可以通過排水管直接進入濕地。對于雨水充沛且不存在干旱和洪水的地區(qū)，在設計過程中，雨水攔截凈化技術(shù)的應用應合理使用，有機整合滲透，并排入城市綠地系統(tǒng)，以減少污染問題。在這種情況下，更好的加工工作。在正常情況下，路徑流入雨園后，植物緩沖區(qū)可攔截其中的污染物，或利用下沉式綠地進行處理，可全面提高凈化效果。海綿城市建設技術(shù)指南要求在城市建設過程中，自然環(huán)境要全程、全部、全過程保護。要充分利用自然環(huán)境，結(jié)合城市現(xiàn)有的地理環(huán)境，在最小化原有道路排水系統(tǒng)的基礎上繞過天然河湖建設路線。規(guī)劃道路建設的空間布局，通過天然綠化帶和人行道的道路建設完成雨水的滯留，滲透和凈化，實現(xiàn)低路影響的建設目標。

7海綿城市理念在市政道路工程中的設計流程與常用技術(shù)措施

7.1道路海綿城市設計流程

道路與廣場的海綿性設計，應符合下列規(guī)定：

（1）整體分析。調(diào)查工程區(qū)域影響范圍內(nèi)，道路、交通、用地性質(zhì)、自然氣候、地質(zhì)水文等各項條件。對接上位規(guī)劃，確定該區(qū)域海綿城市控制目標。

（2）指標測算。由道路規(guī)劃、交通量預測等確定道路建設范圍與建設規(guī)模。由建設范圍級規(guī)模計算匯水面積、傳統(tǒng)設計方案的不透水鋪裝比例等情況，計算傳統(tǒng)設計情況下建設區(qū)域的年徑流總量控制率和年徑流污染控制率控制指標情況，分析與海綿城市控制目標的差距。

（3）技術(shù)選擇和規(guī)模確定。根據(jù)傳統(tǒng)設計方案與海綿城市建設控制目標的差距，計算單位面積控制容積。市政設計中選擇“海綿城市”具體設計方案時，應綜合考慮市政設計規(guī)模、綠化帶布置、區(qū)域用地性質(zhì)等條件。

（4）方案設計。總體設計方案應包含“海綿城市”的相關(guān)措施，市政工程的范圍、規(guī)模、平面布置、高程，以及市政設計與“海綿城市”理念的結(jié)合。

（5）復核優(yōu)化。以各項指標為基礎，設計方案應滿足徑流總量控制率、年徑流污染控制率等要求。如果方案不能滿足，應調(diào)整方案。

（6）設計實施。以“海綿城市”方案設計為基礎，通過合理的設計，使方案具有實施性。

8道路海綿城市設計

（1）道路平面及豎向設計

水應有組織的匯合和排放城市道路雨，排入市政道路范圍內(nèi)之前，應先經(jīng)過攔截預處理，并由道路內(nèi)綠化帶進行“海綿城市”處理，如雨水滲透，儲存和調(diào)節(jié)設置。“海綿城市”建設設施的選擇應根據(jù)當?shù)厍闆r量身定做，具有成本效益，方便易用。結(jié)合道路綠化帶和道路紅線以外的綠地，可以優(yōu)先設計凹形綠地，生物保持設施，人工濕地等。

當城市道路接近河流時，地表水排入河流通過表面溢流或涵洞等形式。在道路和河流之間設置植被緩沖區(qū)和雨水池，防止水污染和河流侵蝕，使總徑流和峰值流量得到有效控制。

道路的海綿城市建設技術(shù)銜接關(guān)系宜符合下圖的規(guī)定。

（2） 道路橫斷面設計

優(yōu)化道路橫坡，使橫斷面滿足海綿城市排水要求，綠化植物應選用耐污耐澇植物，種植土要求透水性好。

以下圖所示四幅面道路為例，針對道路兩側(cè)實際情況，主要有兩種排水方式：

排水方式一：適用于道路北側(cè)，由于道路北側(cè)有綠帶，綠帶外為河道。結(jié)合此因素，道路北側(cè)機動車道雨水排到機動車道兩側(cè)綠化帶，綠化帶通過滲水、蓄水之后，剩余的雨水通過溢流井匯入雨水管后，排入市政管網(wǎng)。非機動車道與人行道設置在同一平面，雨水匯流至后排綠地。

排水方式二：適用于道路南側(cè)，道路機動車道、非機動車道和人行道雨水匯標高時溢流入雨水口排入下游雨水管道系統(tǒng)。

道路中分帶及機非隔離帶下凹之路面高程之下，從而通過綠化帶下凹的空間，蓄積部分地表雨水;并且機動車道、非機動車道、人行道路面結(jié)構(gòu)都采用透水路面結(jié)構(gòu);綠化帶與透水路面共同作用，控制徑流總量。

分隔帶方案一為直立式側(cè)石，側(cè)石按一定距離開孔或下沉。方案二為直流式排水方式，側(cè)石沿線整體下沉或取消側(cè)石。

（3）道路人行道

1、人行道設置的樹池，宜采用生態(tài)樹池，人行道可采用透水鋪裝。這樣一來，樹池、人行道成為一個蓄水，透水的整體。

2、人行道外側(cè)設置綠化帶，綠化帶高程低于人行道路面高程，成為下凹的綠化帶，下凹的綠化帶能蓄留相當一部分地表雨水。綠化帶內(nèi)設置溢流井，將綠化帶蓄留不了、滲透不了的雨水通過溢流井匯入排水管道。同時，人行道路面結(jié)構(gòu)采用透水路面結(jié)構(gòu)，與下凹綠化帶共同作用，控制徑流總量。

（4）道路綠化隔離帶

道路設置的中央分隔帶、機非分隔帶、樹池等各類綠化帶，標高均可低于路面高程，形成下凹綠化帶，起到蓄水作用，控制徑流總量。

（5）道路紅線外城市綠地

1、當城市公共綠地設計標高低于人行道時，應根據(jù)道路坡向使紅線內(nèi)人行道、紅線外徑流匯入綠地中進行滯留與凈化，宜結(jié)合周邊地塊條件設置前置塘、雨水濕地等設施，控制徑流污染。

2、當城市公共綠地設計標高高于人行道時，宜在綠地下設置蓄滲模塊，收集調(diào)蓄人行道和綠地徑流。

9結(jié)語

在市政道路實際設計過程中，要樹立正確的觀念，合理采用海綿城市的相關(guān)概念進行設計工作，統(tǒng)一設計標準，樹立正確的設計理念，在全面提升的背景下推進市政道路建設。 城市道路的設計效果。 設計工作的有效實施確保了海綿城市概念的積極作用。

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（作者單位：杭州市城建設計研究院有限公司上海分公司）