城市道路海綿設(shè)計常見問題探究

趙曉燕

(南京市建設(shè)工程施工圖設(shè)計審查管理中心，江蘇南京210000)

0 引言

隨著中國城市化進(jìn)程加速發(fā)展，環(huán)境問題日益尖銳。土地自然肌理和水生態(tài)環(huán)境改變導(dǎo)致城市內(nèi)澇和水污染問題凸顯，海綿城市理念為城市水環(huán)境治理提出了系統(tǒng)性解決辦法。2014年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》文件，為海綿城市建設(shè)提供了指引，江蘇省據(jù)此制定了《江蘇省海綿城市建設(shè)導(dǎo)則》，積極構(gòu)建低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)。回顧近幾年建設(shè)，對發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析總結(jié)，研究對策，以利于推動海綿城市建設(shè)健康發(fā)展。

1 海綿城市建設(shè)實(shí)施路徑

海綿城市建設(shè)中，堅持規(guī)劃引領(lǐng)，自上而下確定建設(shè)目標(biāo)。提出綜合控制指標(biāo)，劃分海綿城市建設(shè)管理分區(qū)后，將控制指標(biāo)層層分解。各地塊內(nèi)，在建筑、道路、公園等項目建設(shè)時布設(shè)受雨水影響低的設(shè)施，完成年徑流總量控制率和面源污染削減率這兩項約束性指標(biāo)及透水鋪裝率、下凹綠地率等鼓勵性指標(biāo)。

2 海綿城市建設(shè)常見問題

建筑工程中屋頂、樓棟之間的綠地空間有利于形式多樣的海綿設(shè)施布設(shè)。城市道路工程為實(shí)現(xiàn)交通功能，承載繁重的汽車荷載，為保證安全性和耐久性，以密實(shí)路面為主。城市道路在海綿設(shè)施建設(shè)時限制較多，存在一些困難和問題[1]。

2.1 由于空間限制，海綿設(shè)施難以實(shí)施

由于用地緊張，城市道路規(guī)劃紅線寬度，紅線范圍內(nèi)必須要設(shè)置車行道、非機(jī)動車道和人行道和基本的附屬設(shè)施帶。除少數(shù)景觀道路外，城市道路路幅內(nèi)綠化帶和路外側(cè)市政綠地面積均比較小，大量支路甚至采用一塊板形式，僅能滿足交通功能。沒有設(shè)置下凹式綠地、植草溝、生態(tài)樹池等海綿設(shè)施的空間。

2.2 海綿城市控制指標(biāo)難以達(dá)到

結(jié)合南京市海綿城市規(guī)劃建設(shè)指南要求，城市道路年徑流總量控制率以所在地塊的平均指標(biāo)為基準(zhǔn)，結(jié)合不同道路等級和建設(shè)階段上下浮動5%～10%，具體指標(biāo)見表1。

表1 市政道路用地規(guī)劃年徑流總量控制率指標(biāo)

如果沒有預(yù)留海綿設(shè)施足夠的空間，就很難達(dá)到50%～80%的年徑流總量控制率指標(biāo)。

2.3 海綿城市設(shè)計存在的問題

海綿城市設(shè)計是一個系統(tǒng)性工程，道路設(shè)計前期階段未充分考慮海綿設(shè)計，在施工圖設(shè)計階段，發(fā)現(xiàn)橫斷面設(shè)計僅能解決交通功能和管線布設(shè)功能，難以布設(shè)海綿設(shè)施。城市道路采用的低影響開發(fā)雨水設(shè)施種類單一。比如，凹式綠地、生物滯留帶（池）、植草溝和透水路面。這些設(shè)施的設(shè)置目的在于將路表雨水引入路面以下，滯留蓄存。這與路基路面設(shè)計防水封水理念相違背，路面路基的大多病害和變形均與水的浸潤和沖刷有關(guān)。若保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，必須采取相應(yīng)的排水措施或隔水措施，以消除或減輕水對路基的危害。路面的病害也多與水侵相關(guān)，路面水滲入路面后，如存留在骨料縫隙內(nèi)不排除，在車輪高速作用下產(chǎn)生高壓水動力，反復(fù)沖刷掏空細(xì)骨料，導(dǎo)致路面的強(qiáng)度降低產(chǎn)生病害。雖說普遍采用防滲膜、防滲土工布等材料將蓄水設(shè)施與路基路面隔離，但實(shí)際效果和使用壽命難以保證，導(dǎo)致道路設(shè)計人員在布設(shè)海綿設(shè)施時非常謹(jǐn)慎[2]。

3 解決辦法

針對以上問題，結(jié)合工作實(shí)踐分析總結(jié)，提供一些解決問題思路和辦法。

3.1 對于城市道路空間問題，須在項目前期解決

規(guī)劃部門在滿足功能性布設(shè)的基礎(chǔ)上適當(dāng)加寬道路紅線，尤其對于新規(guī)劃的開發(fā)區(qū)等新城區(qū)，應(yīng)預(yù)留足夠的綠化空間。在保障市政道路通行能力和交通安全的前提下，協(xié)調(diào)紅線內(nèi)外用地空間和豎向布局，為道路雨水的排除創(chuàng)造條件。

3.2 城市道路控制指標(biāo)偏高問題

海綿城市建設(shè)是一個系統(tǒng)工程，海綿管理分區(qū)的綜合控制指標(biāo)，在分解過程中，應(yīng)充分考慮地塊的用地性質(zhì)、現(xiàn)狀條件，盡量統(tǒng)籌合理。對于老城區(qū)的已建市政道路項目，可適當(dāng)降低要求，通過在紅線外設(shè)置水體、公園、廣場等項目，使加權(quán)后的綜合指標(biāo)滿足要求，不應(yīng)一刀切采用單一的指標(biāo)控制。

如南京某新區(qū)海綿專項規(guī)劃中對不同類型用地分別提出不同控制指標(biāo)（見表2）。以年徑流總量控制率為例，總指標(biāo)設(shè)定為80%，經(jīng)過目標(biāo)分解，道路交通設(shè)施用地分配指標(biāo)為50%，綠地和廣場指標(biāo)90%。此專項規(guī)劃考慮不同類型用地實(shí)施海綿設(shè)施的難易程度，合理制定分類指標(biāo)，確保加權(quán)后指標(biāo)達(dá)成，值得借鑒。

表2 海綿城市建設(shè)控制指標(biāo)

3.3 加強(qiáng)系統(tǒng)化、精細(xì)化設(shè)計

在設(shè)計早期階段應(yīng)重視海綿設(shè)計，在可行性研究階段、初步設(shè)計階段，設(shè)計單位應(yīng)充分研究，提出海綿城市建設(shè)目標(biāo)和控制指標(biāo)，在設(shè)計方案中根據(jù)計算分析成果提出落實(shí)指標(biāo)的途徑，為建設(shè)主管部門提供決策依據(jù)，確保后期海綿設(shè)施建設(shè)有足夠的實(shí)施空間和資金。

加快研究編制海綿設(shè)計規(guī)范規(guī)程，雖然各地編制了海綿設(shè)計導(dǎo)則，但早期編制比較倉促，缺乏科研基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗，設(shè)計方法和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，各地導(dǎo)則甚至有互相矛盾之處。近幾年在海綿城市建設(shè)中生產(chǎn)了大量實(shí)踐經(jīng)驗和研究成果，應(yīng)在此基礎(chǔ)上，編制海綿城市設(shè)計規(guī)范規(guī)程，規(guī)范建設(shè)行為，推廣先進(jìn)經(jīng)驗。

設(shè)計工作應(yīng)實(shí)事求是，海綿城市建設(shè)規(guī)劃指標(biāo)中，年徑流總量控制率和面源污染率削減率為約束性指標(biāo)，必須強(qiáng)制滿足，但受制于實(shí)施條件，難以達(dá)標(biāo)。設(shè)計人員為了完成指標(biāo)，有時會選擇不當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ǎ玫绞д娴挠嬎憬Y(jié)果，以應(yīng)付審查。有項目在僅設(shè)置人行道半透水路面的情況下，年徑流總量控制率計算結(jié)果居然高達(dá)80%，明顯不合理。設(shè)計人員應(yīng)堅持實(shí)事求是，拓寬思路，積極主動爭取規(guī)劃和建設(shè)主管部門支持，確保設(shè)計方案合理可行。

設(shè)計人員需強(qiáng)化海綿設(shè)計理念，不“談水色變”，允許部分雨水下滲，通過技術(shù)措施解決路基路面與下凹式綠地、滲溝、植草溝的生態(tài)樹池等設(shè)施之間的隔水防水問題。在確保路基強(qiáng)度和安全的前提下，疏通雨水下滲、蓄存、滿溢和緩釋的通道，保持道路的適度自然彈性。

做好海綿設(shè)施精細(xì)化設(shè)計，路幅寬度有限時，橫斷面設(shè)計可以優(yōu)先設(shè)置機(jī)非分隔帶。城市道路一般設(shè)置向外橫坡排水，中央分隔帶標(biāo)高較高，難以收集路面雨水，對提高年徑流總量控制率作用不大。機(jī)非分隔帶在機(jī)動車道的下游，有利于消納機(jī)動車道雨水。從海綿設(shè)計角度，設(shè)置機(jī)非分隔帶優(yōu)于中央分隔帶。對于沒有綠帶的道路，可設(shè)置生態(tài)樹池，精選耐澇植物，疏水蓄水生物凈化，選擇耐久性好的隔水材料，確保雨水不侵入道路主體，進(jìn)而引發(fā)病害。

路面結(jié)構(gòu)可采用透水瀝青混凝土、透水水泥混凝土和透水磚等透水結(jié)構(gòu)。透水瀝青混凝土和透水水泥混凝土通過減少混合料中細(xì)集料的配比，在混凝土內(nèi)部形成均勻的蜂窩孔隙，達(dá)到透水目的。透水水泥混凝土具備材料易得性、施工方便、平整度高的優(yōu)點(diǎn)，同時也有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對較低的缺點(diǎn)，適用于輕型交通量的非機(jī)動車道和人行道。其結(jié)構(gòu)組合設(shè)計多采用半透水路面，路面水滲入透水路面后，通過碎石層內(nèi)盲溝快速排除，半透水路面蓄存功能不強(qiáng)。透水磚采用人工拼裝方式，平整度稍遜，優(yōu)點(diǎn)是通過優(yōu)選填縫料，拼裝縫隙不易堵塞，透水性能保持更為長久。

3.4 因地制宜，探索海綿設(shè)施新途徑

路面初期雨水污染嚴(yán)重，設(shè)置新型雨水口，分離初期雨水進(jìn)入污水管道排入污水處理廠，利用完備的城市污水處理系統(tǒng)，比自然生物凈化效率更高。

南方城市地下水位較高，地面滲蓄效果不好，可建立地下排水管道系統(tǒng)和地下蓄水池系統(tǒng)，降低地表徑流峰值。喬木巨大的樹冠對雨水具有截留功能，樹根對下滲水有引導(dǎo)功能，植物本身具有蒸騰作用，可有效地調(diào)節(jié)地表徑流量，降低大氣污染物。道路密植行道樹，占地小，樹冠在道路上空重疊成蔭。將喬木灌木納入海綿設(shè)計范疇，不僅有利于完成海綿控制指標(biāo)，而且隨著樹木生長，對徑流總量控制和污染控制能力會不斷增長。建立空中喬木樹冠截流、地面滲流滯流和地下管溝蓄流立體協(xié)作的海綿系統(tǒng)，打造真正的海綿城市。

4 結(jié)語

人類活動導(dǎo)致的環(huán)境污染問題，只能依靠自身覺醒和行動去解決。海綿城市建設(shè)，是其中的一種解決途徑，通過低影響開發(fā)構(gòu)建人工設(shè)施模擬自然，恢復(fù)城市土地自然彈性，營造城市良好的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人和自然關(guān)系和諧發(fā)展。