海綿城市市政道路設(shè)計(jì)方式分析

崔美花

（中國電建集團(tuán)昆明勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司 云南昆明 650000）

0 前言

海綿城市建設(shè)需遵循六字指導(dǎo)方針，即“滲、滯、蓄、凈、用、排”，市政道路屬于海綿城市建設(shè)的重要載體，通過針對性打造海綿城市市政道路系統(tǒng)，海綿城市的建設(shè)即可獲得有力支持。為保證市政道路設(shè)計(jì)能夠服務(wù)于海綿城市建設(shè)，正是本文圍繞該課題開展具體研究的原因所在。

1 海綿城市市政道路設(shè)計(jì)的主要方式

作為海綿城市建設(shè)的重要載體，市政道路設(shè)計(jì)需解決傳統(tǒng)排水方式存在的缺陷，如綠化帶無法有效蓄留雨水、雨季排水不暢、道路雨水被直接排入河道、雨季地表徑流量增加，可能由此導(dǎo)致的大量自來水資源消耗、路面積水、洪澇災(zāi)害必須得到重視。在海綿城市理念下，市政道路設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞路面材料選擇、道路橫坡及綠化帶、道路人行道共三方面開展針對性設(shè)計(jì)[1]。

1.1 路面材料選擇

水泥混凝土和瀝青混凝土屬于傳統(tǒng)市政道路采用的主要材料，但在海綿城市建設(shè)中，市政道路必須更為合理、科學(xué)地選擇路面材料。以透水瀝青路面為例，路面水可從面層順暢進(jìn)入基層、表面層、路面，并隨之排入臨近排水設(shè)施或滲入路基，前兩種設(shè)計(jì)能夠降低路面徑流、滿足排水需要，但無法滿足“滲、滯、蓄、凈”四方面需要，第三種設(shè)計(jì)對路基土滲透系數(shù)要求較高，適用于公園、廣場、小區(qū)等中輕荷載的道路，無法滿足城市快速路、主干路需要。因此，海綿城市市政道路設(shè)計(jì)必須關(guān)注各類新型路面材料的選擇，高環(huán)保、高強(qiáng)度的瀝青路面材料應(yīng)得到重點(diǎn)關(guān)注。

1.2 道路橫坡及綠化帶設(shè)計(jì)

由中間向道路兩邊傾斜屬于傳統(tǒng)市政道路的主要設(shè)計(jì)模式，道路的兩側(cè)設(shè)置排水口，排水口可收集匯入的雨水至雨水管系統(tǒng)，相較于道路，綠化帶采用凸起模式設(shè)計(jì)，高度在25～40cm（相較于道路）區(qū)間。為較好服務(wù)于海綿城市建設(shè)，可采用向中央綠化帶傾斜的道路設(shè)計(jì)模式，以此中間的綠化帶可負(fù)責(zé)收集雨水，綠化帶需同時(shí)采用凹型模式設(shè)計(jì)，高度在-5～-10cm（相較于道路）區(qū)間，以此更好收集雨水。還應(yīng)設(shè)置碎石盲溝于綠化帶下方，同時(shí)需設(shè)置碎石層于盲溝底面且超過路基工作區(qū)的深度范圍。具體設(shè)計(jì)還需要關(guān)注智能開關(guān)控制模式選用、道路雨水口篦子減少、雨水管徑減小，雨水篦子的開關(guān)應(yīng)在地面水因較大雨量無法排除時(shí)打開，此時(shí)雨水管排水系統(tǒng)開始收集雨水。基于上述設(shè)計(jì)，路面滲透、反向路基滲流、雨水管收集、綠化帶滲溝“滲、滯、蓄”即可取得傳統(tǒng)的雨水管收集模式，更好服務(wù)于我國各地的海綿城市建設(shè)[2]。

1.3 道路人行道設(shè)計(jì)

基于海綿城市建設(shè)需要，需結(jié)合道路人行道較低的人行荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，如采用透水人行道板進(jìn)行人行道鋪砌。具體設(shè)計(jì)可采用透水混凝土鋪砌人行道基層，采用碎石層作為墊層，為減小路基工作區(qū)受到的影響，隔離層需設(shè)置于靠近道路一側(cè)，同時(shí)設(shè)置的碎石溝規(guī)格應(yīng)為30cm，并基于路基工作區(qū)深度確定碎石溝深度，人行道范圍內(nèi)雨水需要與路基底面碎石滲水層連接起來，雨水滲流可由此得到更好處理。對于人行道側(cè)綠化帶，可采用綠化帶雨水收集方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以此設(shè)置底層滲水層與滲溝。值得注意的是，土基的滲透性需滿足透水人行道要求應(yīng)存在不小于1.0×10-3mm/s的土壤滲透系數(shù)，且滲透面與地下水位的距離需大于1m。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文以某地市政道路改造工程作為研究對象，工程所在地存在1400～2200mm的年降水量，每天日照時(shí)間、無霜期平均時(shí)間分別為46%、219d。原有市政道路設(shè)置有雨水管道系統(tǒng)（d400～d1000管徑），但受到設(shè)計(jì)年限較早、設(shè)計(jì)理念落后等因素影響，無法滿足現(xiàn)階段當(dāng)?shù)睾＞d城市建設(shè)需要，因此當(dāng)?shù)鼗诤＞d城市理念針對性開展了市政道路改造工程，由此開展的市政道路設(shè)計(jì)取得了令人滿意的成果，具備較高借鑒價(jià)值。

2.2 具體設(shè)計(jì)

2.2.1 整體設(shè)計(jì)

為較好服務(wù)于海綿城市建設(shè)，當(dāng)?shù)赜?jì)劃基于海綿城市理念對原有市政道路進(jìn)行針對性改造，以此打造海綿景觀中軸線，改造后的市政道路需具備應(yīng)對30年一遇暴雨的能力，且擁有83%以上的年徑流總量控制率。在具體的市政道路改造工程中，設(shè)計(jì)需遵循系統(tǒng)性、尊重自然、海綿設(shè)施多樣性、經(jīng)濟(jì)適用性、監(jiān)測可考核性等原則進(jìn)行，這里的監(jiān)測可考核性指的是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需拿出科學(xué)性、可行性較高的監(jiān)測方案，以此配合多樣化的海綿設(shè)施更好為海綿城市建設(shè)提供支持。基于工程實(shí)際，設(shè)計(jì)最終圍繞雨水塘、雨水濕地、雨水花園、植草溝、道路載體展開，最終提出了花草植被、景觀石、水體、道路融合的總體設(shè)計(jì)方案，同時(shí)設(shè)計(jì)的休憩草坪、親水平臺等人文活動(dòng)場所也能夠?yàn)楹＞d城市理念貫徹提供輔助。

2.2.2 源頭控制設(shè)計(jì)

原市政道路的緩坡綠地與微高綠地設(shè)置于東側(cè)，高坡度與高綠地設(shè)置于西側(cè)，臨近濕地的北段存在較為優(yōu)越的生態(tài)條件，因此具體的改造設(shè)計(jì)重點(diǎn)圍繞市政道路現(xiàn)有斷面排水展開，以此將現(xiàn)有排水溝封閉、建設(shè)機(jī)非隔離帶（寬1m）、建設(shè)滯蓄型植草溝（東、西側(cè)）、調(diào)整步道路沿石高度，其中東、西側(cè)的滯蓄型植草溝建設(shè)需分別配套建設(shè)分散型雨水花園、護(hù)坡型雨水花園，采用15c左右的調(diào)蓄水深進(jìn)行雨水花園設(shè)計(jì)，同時(shí)采用10cm左右的調(diào)蓄水深進(jìn)行滯蓄型植草溝設(shè)計(jì)。卵石滯蓄植草溝、護(hù)坡型雨水花園、雨水花園屬于設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，卵石滯蓄植草溝斷面圖如圖1所示，該調(diào)節(jié)雨水流量與流速、輸送雨水的功能，設(shè)計(jì)采用2.5m的寬度、10cm的卵石厚度。

2.2.3 積水澇點(diǎn)處理

在進(jìn)行改造前，原市政道路存在積水澇點(diǎn)5個(gè)，結(jié)合實(shí)際調(diào)研分析可以確定，排水淺溝易淤堵、流量較小屬于積水澇點(diǎn)出現(xiàn)的主要原因。為滿足海綿城市建設(shè)需要，圍繞積水澇點(diǎn)的改造主要采用改變車行道與人行道坡向、翻新路面的設(shè)計(jì)，同時(shí)需設(shè)法充分發(fā)揮植草溝與雨水花園的滯蓄控制功能，配合針對性設(shè)置的低影響開發(fā)設(shè)施溢流口，高效、快速的雨水排放得以順利實(shí)現(xiàn)，市政道路周邊的自然水塘、低勢綠地、濕地也能夠充分發(fā)揮自身作用，澇點(diǎn)的更好控制得以實(shí)現(xiàn)，同時(shí)改造設(shè)計(jì)增加的道路排水豁口也在其中發(fā)揮著積極作用。

圖1 卵石滯蓄植草溝斷面

2.2.4 大排水設(shè)計(jì)

基于海綿城市理念的大排水設(shè)計(jì)也在市政道路改造工程中有著深入應(yīng)用，具體設(shè)計(jì)圍繞不同匯水區(qū)分流配合、自然坡走道展開，以此服務(wù)于市政道路不同路段，設(shè)計(jì)目標(biāo)即可更好實(shí)現(xiàn)。在基于不同匯水區(qū)分流配合設(shè)計(jì)中，為實(shí)現(xiàn)針對性大排水，設(shè)計(jì)針對性開展了區(qū)域劃分，如原市政道路西側(cè)匯水區(qū)域的大排水設(shè)計(jì)圍繞最低點(diǎn)處西側(cè)人行道改造展開，通過卵石排口，大暴雨天氣下的雨水即可排入附近湖泊，該區(qū)域的積水水深可由此得到較好控制；在基于自然坡走道方式的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)主要圍繞植草溝、雨水花園、步道、集中式雨水花園、濕地展開，由此即可滿足不同雨水天氣下的排水需要。

3 結(jié)論

綜上所述，海綿城市市政道路設(shè)計(jì)需關(guān)注多方面因素影響。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的源頭控制設(shè)計(jì)、積水澇點(diǎn)處理等內(nèi)容，則提供了可行性較高的海綿城市市政道路設(shè)計(jì)路徑。為更好服務(wù)于海綿城市建設(shè)，各類新型材料、新型施工技術(shù)的針對性應(yīng)用必須得到業(yè)內(nèi)人士的重視。