市政道路海綿化改造設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)

吳燕貞

（福建源潤建設(shè)工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

最近幾年，我國的海綿城市建設(shè)不斷升溫，國家推出了海綿城市建設(shè)指南，各地也根據(jù)具體城市情況推出不同的建設(shè)圖集、相關(guān)規(guī)范以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。在市場需求和政策的雙重利好下，全國的海綿城市建設(shè)呈現(xiàn)前所未有的盛況。在市場空前繁榮的情況下，也存在很多不符合標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的問題，如相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、圖集等都還不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的指導(dǎo)施工，無法保證穩(wěn)定的施工質(zhì)量，為改善市政道路的排水問題需要對海綿化改造設(shè)計(jì)與施工技術(shù)深入研究。

1 工程概況

本工程是深圳市光明區(qū)城市管理和綜合執(zhí)法局的松白路(光明段)綠化景觀提升工程IV 標(biāo)段，項(xiàng)目位于廣東省深圳市光明新區(qū)，松白路IV 標(biāo)段南起太陽路口(K16+860)至公明廣(K18+920)，總長2.05km。松白路的景觀提升主要包含道路綠化帶及公共附屬綠地、中分帶路緣石、人行道、自行車道、渠化島、人行天橋、排洪渠護(hù)欄、道路交叉口、高架橋等景觀節(jié)點(diǎn)及配套設(shè)施進(jìn)行景觀改造提升。其中綠化總面積約 35602.40m2，鋪裝總面積約20128.43m2。結(jié)構(gòu)類型為市政道路綠化景觀。

2 市政道路海綿化改造相關(guān)理論

2.1 海綿城市

海綿城市的理念是把城市建設(shè)的像海綿一樣，使城市具有吸水、存水的功能，市政道路可以實(shí)現(xiàn)雨水的凈化、收集、儲存等，在雨季，道路能夠吸水，把雨水儲存起來，減少城市內(nèi)澇的危害，在干旱季節(jié)可以將‘海綿’中儲存的水緩慢釋放，補(bǔ)充城市地下水資源，在一定程度上實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用，可以保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用等，具有巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益[1]。

2.2 市政道路的海綿化

海綿城市是通過規(guī)劃城市豎向空間，改變傳統(tǒng)的城市建設(shè)，把市政道路改造成海綿一樣，打破傳統(tǒng)市政道路設(shè)計(jì)和施工方式，采用全新的概念，使得雨水通過海綿設(shè)施吸收儲存起來，再經(jīng)過滲透技術(shù)凈化雨水，將雨水轉(zhuǎn)化為可使用的地下水，在需要的時(shí)候就釋放出來循環(huán)使用，合理配置城市水資源。市政道路的海綿化改造，主要是為蓄積城市的雨水，雨水是世界上非常重要的水資源，城市水資源普遍缺乏，做好雨水的蓄積意義重大，但雨水儲存過程中要注意環(huán)境保護(hù)，維持城市原有的生態(tài)，避免積水成災(zāi)[2]。在市政道路的海綿化改造設(shè)計(jì)過程中，要充分考慮城市原有的自然環(huán)境、地質(zhì)條件和氣候條件等情況。雨水經(jīng)過海綿設(shè)施的收集、凈化以及儲蓄的過程，雨水最終還是要實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，發(fā)揮收集的雨水的作用。無論是缺水城市，還是豐水城市，都需要增強(qiáng)節(jié)水環(huán)保意識，強(qiáng)化雨水收集后再利用的環(huán)保理念，降低城市洪澇災(zāi)害的影響，也可以充分利用雨水資源，達(dá)到節(jié)約用水和環(huán)境保護(hù)的目的。

3 改造設(shè)計(jì)與施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 滲透技術(shù)

3.1.1 透水鋪裝

透水鋪裝包括采用透水磚、碎石或者鵝卵石等各種磚石及混凝土施工的非機(jī)動車道（如圖1 所示）；透水瀝青混凝土鋪裝的部分機(jī)動車道和非機(jī)動車道，其車流量及承載能力相對較為弱。透水鋪裝要重點(diǎn)滿足穩(wěn)定性施工要求，道路施工區(qū)域的路面強(qiáng)度如果較弱，施工時(shí)需要調(diào)整透水裝置，采用半透水鋪裝結(jié)構(gòu)。施工區(qū)域土壤滲透能力需要符合透水鋪裝施工要求，建設(shè)區(qū)域的滲透性不足時(shí)，增加設(shè)置排水管以調(diào)整透水裝置。透水鋪裝的施工材料要符合具體施工地點(diǎn)要求，需要考慮施工區(qū)域的地下建筑情況，存在地下建筑時(shí)，為保證施工效果不滲水，需要增加排水層，排水層的覆土量至少 0.6 m。透水鋪裝的施工過程，充分考慮周圍環(huán)境因素對施工工藝和施工技術(shù)的影響，尤其是當(dāng)建設(shè)地點(diǎn)的土壤含鹽量較高、易膨脹時(shí)，施工中充分考慮各種因素，做好透水裝置的防護(hù)措施。

圖1 透水鋪裝

3.1.2 生物滯留設(shè)施

生物滯留設(shè)施是利用生物保留存儲雨水資源的技術(shù)。這里的生物指廣義的生物，主要是栽植植物、微生物及土壤。通過對地勢相對較低的市政道路、路邊、綠化帶等位置進(jìn)行海綿改造，城市雨水實(shí)現(xiàn)收集、滲透、凈化、利用。施工中注意，在存在污染的區(qū)域、巖石層不足一米或距離建筑物較近的施工 區(qū)域，注意防止雨水的污染，并科學(xué)的設(shè)置雨水滯留措施[3]。一般對可能已污染的雨水滯留設(shè)施施工，其技術(shù)難點(diǎn)是需要防滲的復(fù)雜型生態(tài)滲透設(shè)施。先采用草溝等植被，緩沖和沉淀雨水，再對植物采用其他防護(hù)措施，避免雨水中化學(xué)物質(zhì)的污染或影響植物的生長。道路綠化帶是非常適合采用滲透技術(shù)的區(qū)域，該技術(shù)在本工程道路的綠化帶覆蓋較為廣泛（如圖2 所示）。具體施工中，根據(jù)相關(guān)的重力學(xué)原理，保證水平至少1%的角度，采取降低水流速度和單位水量滲透時(shí)間的措施。為保證市政道路日常的有序運(yùn)行，施工中要注意保護(hù)道路的路基。

圖2 綠化帶生物滯留設(shè)施

3.1.3 滲透塘

滲透塘是一種用來滲透、儲存雨水的水池，在雨水的收集、凈化過程中兼有削峰填谷的常規(guī)功能。滲透塘的設(shè)計(jì)和使用通常需要具有足夠大的雨水收集面積，一般1hm 及以上才達(dá)到需要的使用效果，還要配套安置雨水的空間，在市政道路合適位置安放滲透塘。在滲透塘設(shè)計(jì)時(shí)，考慮城市實(shí)際的水流流域情況、參考季節(jié)性水位標(biāo)準(zhǔn)、考慮附近的水域污染情況以及居民區(qū)建筑物距離等。滲透塘可以有效的收集、利用自然降水，保護(hù)地下水資源和周圍生態(tài)環(huán)境，緩解城市供水、泄洪峰值的壓力，采用滲透塘改造的費(fèi)用投資較低、回報(bào)高。滲透塘的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是選址和場地，要符合苛刻的施工要求，面積體量需要足夠大，而且后期的維護(hù)費(fèi)用比較高。關(guān)于滲透塘的重點(diǎn)是前置設(shè)施的建設(shè)。滲透塘的邊坡坡度最多為 1:3，塘底至溢流水位一般 0.6 m。滲透塘的底部結(jié)構(gòu)施工，從上到下，各功能層分別采用約 20cm 種植土、約 50cm 透水土工布及過濾層[4]。滲透塘需要充分考慮溢流問題，滲透塘排空時(shí)間低于24 h。結(jié)合城市現(xiàn)有的排水系統(tǒng)及泄洪途徑科學(xué)規(guī)劃滲透池的周圍溢流路徑。滲透塘在施工和運(yùn)營中，應(yīng)設(shè)立醒目的警示標(biāo)識，并做好相應(yīng)的安保工作。

3.2 蓄水池

針對城市道路中雨水的收集和儲存設(shè)計(jì)蓄水池，用于收集雨水資源，同時(shí)集中儲存、凈化，為實(shí)現(xiàn)雨水的循環(huán)利用。蓄水池主要功能是收集后進(jìn)行回收利用雨水資源，補(bǔ)充城市供水系統(tǒng)。根據(jù)實(shí)際工程規(guī)模設(shè)計(jì)合適大小的蓄水池，蓄水池的材質(zhì)主要采用鋼筋混凝土、磚石結(jié)構(gòu)及其他材料（如圖3所示）。為了節(jié)約寶貴的城市土地資源，蓄水池設(shè)計(jì)大多采用封閉或地下蓄水池[5]。蓄水池設(shè)置在有雨水回收利用條件和應(yīng)用途徑的道路區(qū)域，配套設(shè)置雨水沉積、凈化設(shè)施；對于水體污染嚴(yán)重或沒有雨水回收再利用需求的道路，不設(shè)置凈化配套設(shè)施。

圖3 蓄水池

3.3 植草溝

植草溝指植被覆蓋的溝渠，主要的功能是匯集和運(yùn)輸?shù)乇淼挠晁瑫r(shí)對雨水有一定的沉降和凈化功能，是蓄水池、滲透池的配套設(shè)施，也是與城市的雨水收集系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、泄洪等連接構(gòu)成整體的城市水循環(huán)系統(tǒng)。按照不同的環(huán)境和配置分類，植草溝主要有三種：轉(zhuǎn)輸型、干型以及濕型。植草溝的溝型設(shè)計(jì)采用倒拋物線形或倒梯形。植草溝的邊坡坡度垂直:水平宜小于 1:3，縱坡小于 4%。縱坡過大時(shí)，采用階梯狀的植草溝，或者在施工過程中設(shè)置消能臺坎。植草溝的最大流速＜0.8 m/s,曼寧系數(shù)在0.2-0.3 范圍內(nèi)較為合適。轉(zhuǎn)輸型的植草溝施工時(shí),植物的高度控制在 100-200mm 較為合適。

3.4 施工中的水土保持措施

在施工過程中，保護(hù)好道路附近的植被，降低施工過程對環(huán)境、交通的影響，防止施工不當(dāng)破壞城市植被或者砍伐道路周圍的樹木。改造過程中挖出的土，及時(shí)清運(yùn)干凈，及時(shí)采用合理的防止水土流失措施，避免雨水沖刷道路，及時(shí)清理垃圾，確保水流無阻。施工道路的綠化帶植樹、種草，開挖排水溝，保護(hù)水土不流失。路基施工時(shí)，采用邊挖邊夯實(shí)的方式，土方項(xiàng)目在雨季盡量停止施工，如確需在雨季施工，首先要確保排水系統(tǒng)暢通，最大程度降低水土流失。進(jìn)行排水工程、防護(hù)工程施工，保護(hù)道路周圍的植被。施工結(jié)束之后，盡快清理現(xiàn)場，進(jìn)行植被覆蓋或其他方式恢復(fù)植被。

4 結(jié)語

本案例松白路的光明段綠化景觀提升工程IV 標(biāo)段按照施工圖設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行了道路海綿化改造，施工質(zhì)量符合現(xiàn)行法律、法規(guī)、工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范要求。市政道路采用滲透技術(shù)鋪裝，道路、植物、水體共同發(fā)揮出良好的環(huán)境綜合效益，滲透鋪裝的應(yīng)用和綠化系統(tǒng)等加強(qiáng)了道路海綿化改造的生態(tài)功能，保證了城市的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境。