海綿城市建設(shè)下的城市道路設(shè)計(jì)

張磊

摘 要：國(guó)內(nèi)城市由于各種原因，其雨季道路排水能力大多不足以應(yīng)對(duì)雨季極端天氣的排水需求。隨著海綿城市的理念以及實(shí)際建設(shè)的深入開(kāi)展，利用海綿城市的建設(shè)理念和技術(shù)加強(qiáng)城市道路排水能力成為解決該問(wèn)題同時(shí)兼顧城市生態(tài)的一項(xiàng)重要舉措。文章分析了當(dāng)前道路排水存在的問(wèn)題，對(duì)道路規(guī)劃低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施適用性，城市道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和橫斷面設(shè)計(jì)提出了建議。

關(guān)鍵詞：道路排水;海綿城市;低影響開(kāi)發(fā);道路橫斷面

1 緒論

城市道路是城市空間的重要組成，按照《城市用地分類(lèi)與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)劃指標(biāo)，城市道路與交通設(shè)施用地占城市建設(shè)用地比例為10-25%，較大的占有比例使得城市道路在海綿城市的建設(shè)中扮演著至關(guān)重要的角色。目前伴隨著城市城建規(guī)模的不斷發(fā)展擴(kuò)大，城市范圍內(nèi)絕大部分道路變?yōu)榱擞不孛妫瑥亩魅趿说孛鎸?duì)于雨水的吸收與滲透。近年來(lái)，在降雨量較大且較為集中的城市中，雨季的城市內(nèi)澇、區(qū)域積水等現(xiàn)象層出不窮。其中城市道路系統(tǒng)“滲、滯、蓄、凈、用、排”的作用被長(zhǎng)期忽略，沒(méi)有得到有效利用，其潛力尚待挖掘。

2 城市道路排水存在的問(wèn)題

（1）排水不暢，下滲強(qiáng)度較小，地表徑流大幅增加。傳統(tǒng)的城市道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，更多的傾向于防止雨水的下滲而造成對(duì)道路結(jié)構(gòu)的破壞，采用不透水的硬化路面材料。這就將雨水的疏排工作交給了市政雨水管網(wǎng)承擔(dān)，而由于多種原因，我國(guó)大部分城市市政道路雨水的排水能力相對(duì)較差，在集中強(qiáng)降雨等極端天氣條件下，大量雨水滯留地面，從而又增加了地表徑流量，造成城市雨季內(nèi)澇等現(xiàn)象。

（2）側(cè)重于市政管網(wǎng)收水，地下水補(bǔ)充不足。如上所述，城市道路的雨水疏排更多的交由市政管網(wǎng)收水，后由市政管網(wǎng)匯集到泵站提升至河道排放。阻斷了雨水直接補(bǔ)充地下水的途徑，使城市地下水位難以回升，長(zhǎng)期以往地下就會(huì)出現(xiàn)“水土不平衡”。這勢(shì)必使得城市道路綠地等不能有效的滯蓄水資源，城市內(nèi)部地下水補(bǔ)充不足，造成城市地面沉降、內(nèi)陷等生態(tài)環(huán)境和地質(zhì)問(wèn)題。

（3）綠化帶蓄水能力弱。目前大部分市政道路綠化帶的普遍設(shè)計(jì)方法是凸起式綠化帶，即綠化帶由側(cè)石圍砌成高于車(chē)行道的形式，高度在20cm左右。車(chē)行道橫坡向外側(cè)傾斜，雨水至道路雨水口后匯入雨水管系統(tǒng)。凸起式的綠帶無(wú)法做到有效蓄留雨水，相反，綠帶內(nèi)的綠化植物卻需要因經(jīng)常性的澆灌而成為道路用水大戶(hù)，每年都消耗大量水資源，加劇了我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺的現(xiàn)狀。

3 市政道路低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施

低影響開(kāi)發(fā)（LID）是一種強(qiáng)調(diào)通過(guò)源頭分散的小型控制設(shè)施，維持和保護(hù)場(chǎng)地自然水文功能、有效緩解不透水面積增加造成的洪峰流量增加、徑流系數(shù)增大、面源污染負(fù)荷加重的城市雨水管理理念，20世紀(jì)90年代在美國(guó)馬里蘭州開(kāi)始實(shí)施。低影響開(kāi)發(fā)模式應(yīng)用在市政道路設(shè)計(jì)中時(shí)，其設(shè)計(jì)原則與措施如下：

道路交通規(guī)劃要提出各等級(jí)道路低影響開(kāi)發(fā)控制目標(biāo)，依據(jù)海綿城市總體建設(shè)目標(biāo)，結(jié)合各地的實(shí)際情況，對(duì)快速路、主干路、次干路、支路等各級(jí)道路分別提出年徑流總量控制率、綠地率、下沉式綠地率、透水鋪裝率等規(guī)劃指標(biāo)。交通規(guī)劃應(yīng)對(duì)道路鋪裝、下沉綠地、生物滯留帶、植草溝、人工濕地等低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施提出規(guī)劃指引。

4 城市道路透水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

相對(duì)于傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，海綿城市的路面結(jié)構(gòu)主要有兩種形式，全透水路面結(jié)構(gòu)和半透水路面結(jié)構(gòu)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中采用何種形式，要重點(diǎn)考慮路基路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性以及所在區(qū)域的地表徑流量。當(dāng)所在區(qū)域路基土滲透性不高，地下水位較高，雨水滯留路基后易對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響時(shí)，不宜采用全透水結(jié)構(gòu)的路面材料。相反，當(dāng)所在區(qū)域路基土滲透性較好，雨水可以實(shí)現(xiàn)較快下滲，地下水位較低時(shí)，適宜采用全透水路面材料。

5 城市道路橫斷面設(shè)計(jì)

城市道路的海綿城市建設(shè)應(yīng)注意對(duì)場(chǎng)地內(nèi)雨水源頭控制的要求，以及與規(guī)劃、周?chē)F(xiàn)狀地物相符合、相協(xié)調(diào)。其中下沉式綠化用地對(duì)于路面徑流的蓄存、凈化和消納作用明顯，在道路橫斷面的設(shè)計(jì)中要考慮設(shè)置在低處。同時(shí)為了達(dá)到預(yù)期效果，這部分綠化帶的寬度應(yīng)適當(dāng)加寬，增加滲透面積。并結(jié)合規(guī)劃用地條件，因地制宜調(diào)整道路紅線(xiàn)。根據(jù)不同道路紅線(xiàn)寬度及斷面形式，采用不同方案：

方案1：道路斷面形式為“單幅路”斷面，設(shè)置綠化帶。綠化帶采用下凹式綠地+滲井+溢流井+淺埋側(cè)石，人行道采用透水磚。方案2：道路斷面形式為“單幅路”斷面，設(shè)置綠化帶。道路面層邊部設(shè)置集水管，人行道采用透水磚，雨水井口處設(shè)置截污掛籃，機(jī)動(dòng)車(chē)道或非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用透水瀝青路面。方案3：道路斷面形式為“三幅路”斷面，設(shè)置側(cè)分帶和綠化帶。側(cè)分帶采用下凹式綠地+滲井+溢流井+開(kāi)孔側(cè)石，非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用彩色全透水混凝土連續(xù)鋪面，人行道采用透水磚。方案4：道路斷面形式為“四幅路”斷面，設(shè)置中央分隔帶、側(cè)分帶和綠化帶。側(cè)分帶中設(shè)置S型卵石溝，并布置溢流井+開(kāi)孔側(cè)石;非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用彩色全透水混凝土連續(xù)鋪面，人行道采用透水磚。方案5：道路斷面形式由“單幅路”及“四幅路”斷面組成。“單幅路”斷面：人行道采用透水鋪裝，同時(shí)設(shè)置雨水花園。“四幅路”斷面：側(cè)分帶采用下凹式綠地+滲井+溢流井+開(kāi)孔側(cè)石，非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用彩色全透水混凝土連續(xù)鋪面，人行道采用透水磚。方案6：道路斷面形式為“四幅路”斷面，設(shè)置中央分隔帶、側(cè)分帶和綠化帶。側(cè)分帶內(nèi)均設(shè)置植草溝+滲井+溢流井+開(kāi)孔側(cè)石，非機(jī)動(dòng)車(chē)道及人行道均采用全透水式鋪裝。

6 結(jié)語(yǔ)

城市道路在城市用地系統(tǒng)中占有較大比例，也是易受城市雨洪內(nèi)澇災(zāi)害影響的關(guān)鍵點(diǎn)。因此在城市道路的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)階段中，應(yīng)充分重視其海綿城市系統(tǒng)的建立，對(duì)于解決城市災(zāi)害、合理利用水資源、改善城市人居環(huán)境都有著重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭猛.基于海綿城市理念的城市道路橫斷面設(shè)計(jì)研究[J].規(guī)劃設(shè)計(jì)，2019（11）.