城市道路設計中的生態理念與技術研究

曾堅堅

（華維設計集團股份有限公司，江西南昌330000）

0 引言

在城市道路相關設計中，生態概念就是在保證城市交通基本功能特性的同時，盡可能地降低道路對自然生態環境的影響，保障行車安全和交通便利，維持景觀和諧與完整，尊重生態環境的可持續發展性。與此同時，城市道路設計還需要對道路、車輛、人以及環境進一步綜合，高效落實生態環保理念，發展現代化道路交通。

1 城市道路建設對生態環境的影響分析

城市道路建設給生態環境帶來的影響，主要體現為以下幾方面。

1.1 對理化環境的影響

1.1.1 對城市土壤產生影響

城市建設期間，部分施工單位只關注交通建設進度以及規模，忽略道路交通對周圍土壤的影響和對植物的破壞，項目竣工之后急于交付使用，沒有及時清理工程殘留物品，嚴重影響土壤結構，給后續植物生長帶來不必要的影響。

1.1.2 對氣溫產生影響

陽光直射地面，使其溫度不斷提高，傍晚與清晨陽光照射較為薄弱，地表溫度向大氣釋放，對地面熱平衡造成影響，使地面下土壤溫度改變，并對整體氣溫造成影響。

1.1.3 對大氣環境產生影響

道路建設中，因施工的特殊性，施工后會產生廢氣或廢渣，給大氣環境治理造成威脅，如果遇到大風揚沙的天氣，大氣環境將會面臨嚴重的污染。此外，通車之后，隨著汽車數量的增加，也會引發尾氣污染現象。

1.1.4 對水資源產生影響

施工中水資源至關重要，項目會特別布置排水設施，設計時會給周圍居民日常用水帶來影響，且排放的廢水也對水源造成污染。

1.2 對生物環境的影響

由于城市道路施工的特殊性，其施工建設勢必會影響生態環境，比如影響土壤成分，使土壤環境改變，改變植被生長進度。道路施工時，有的施工單位為降低成本而改造地形，使當地植被與水源等一系列自然景觀被破壞，間接的對周圍動物的生存環境產生不利影響。

1.3 對城市景觀環境產生影響

城市道路是景觀中的一部分，但城市道路與建筑同其他景觀相比，有著一定的獨立性，在城市規劃建設期間，應綜合把握各部分元素的影響，才能優化城市景觀形象。在道路施工建設期間，道路綠化至關重要，如果道路的兩旁不設置綠化設施，這將無法保證道路景觀的自然融合，難以將景觀形成整體，甚至影響植物成活率與景觀環境質量[1]。

2 城市道路設計中的生態理念

2.1 根本性理念

隨著城市化進程的不斷加快，環境保護工作逐漸被重視，城市建設開始普遍落實生態理念，特別是環境污染問題的加劇，生態理念的貫徹已成為城市道路設計的重要發展趨勢，城市道路設計中的根本性理念主要包含以下幾方面內容。

2.1.1 環境保護理念

道路設計時應考慮路線規劃對人文景觀和生態系統的影響，加強對歷史環境與生態系統的保護，遵循一定的繞行原則，保護生態構造。針對普通的道路周圍環境，道路開挖時應盡可能減少開挖，在保護地形地貌的同時關注生態環境。對于已經產生的道路破壞現象，應加強道路恢復，比如施工前恢復植物地表土，保證道路結構設計的合理性。

2.1.2 綠色節能理念

當前道路施工不可避免會對環境產生破壞，為了對其破壞程度有效控制，應采取一定的節能措施，在應用環保材料的同時控制施工工藝，以此達到環境保護的效果。此外也可以采用道路綠化減緩的辦法避免地貌破壞，控制噪聲，降低水土流失的危害，當前城市道路設計常見的綠化方法就是植被。由于各地區氣候與生態條件不同，在道路設計時應根據具體情況進行，盡可能控制道路設計和環境間的沖突問題[2]。

2.2 其他生態理念

2.2.1 樹立以人為本的生態理念

科學發展觀念中，以人為本就是其中最重要的形式，這不僅可以突出對人的尊重，還能滿足社會大眾的實際發展需求，緩解對生態環境的不必要破壞。

2.2.2 樹立道路安全理念

道路安全與人們的生命安全緊密聯系，也是生態設計的關鍵部分，是尤其需要重視的安全問題，在道路設計時建設安全設施，保障道路交通安全。

2.2.3 樹立可持續發展理念

城市道路設計中的可持續發展理念不僅僅要關注眼前利益，還要從長遠角度出發，加強對環境的有效治理。道路設計時，人們重點做好環保方面的設計與優化，滿足城市可持續發展的建設需求。

3 城市道路設計中的生態理念與技術應用

3.1 全新環保型路面

了解現階段城市道路建設的實際情況，對道路當前的主要材料具體分析，明確道路建設質量與路面材料間的聯系，了解路面材料對道路使用質量與生態的影響。當前道路路面新型材料主要由瀝青與環保材料組成，有著較強的吸附性能，由于新型材料鋪設的路面會有明顯的路面空隙，可有效提升透水與吸濕性能。此外，環保型路面還能降低噪聲對生態環境的影響，解決城市噪聲污染與內澇等問題，改善排水效果。環保型路面能夠讓城市道路有著不同的顏色，強化道路觀賞效果。新型材料的應用充分考慮到了路面吸收太陽能產生的輻射強度問題，并對地表溫度有效控制，盡可能降低路面對生態環境溫度的影響[3]。

關于城市道路生態環保路面技術的應用，以下技術要點可供參考。

3.1.1 排水降噪瀝青路面技術

排水降噪瀝青路面也被稱為開級配抗滑磨耗層，主要有高黏度瀝青和開級配礦料組成，瀝青混凝土的空隙率保持在20%左右，一般用于道路上面層與中面層的鋪筑，具有大空隙率的特點，能夠突出道路降噪、透水以及吸聲的特點，可降低車輛通過時的噪聲影響。

3.1.2 溫拌瀝青混合料技術

溫拌瀝青混合料就是通過瀝青發泡的方法或者增加活性添加劑，使瀝青混凝土具有拌和和易性，在降低混合料加熱與攤鋪溫度的同時，減少供熱燃料的應用，從而達到節能減排的效果。多數熱板混合料都能應用溫拌技術，依據溫拌劑種類的不同，材料降溫幅度也會有較大差別，在保障道路基礎性能的前提下，使用溫拌劑后的道路降溫幅度可以達到20oC。

3.1.3 優化滲濾溝水滲透模式

優化滲濾溝水滲透模式即通行空間內不使用不透水的路面材料，以縫隙式明溝蓋板進行路面排水，實現鋪地材料的防滲防水。按照道路排水需求，在需求較小的位置設置縫隙為10mm 的排水溝，在需求較大的區域設置縫隙為15mm 左右的排水溝，讓水通過縫隙入溝，再透過路面基層的透水混凝土，使水逐漸向地下區域滲透。如果排水溝數量比較少，每2m 的萬孔管可排到市政管網內。

3.2 廢料二次加工利用

道路建設施工期間難免會產生大量廢料，如何將廢料高效利用，將對生態環保理念的貫徹落實產生直接影響。了解當前城市道路建設的大致情況，道路建設中產生的廢舊瀝青和橡膠材料較多，采用廢料二次加工利用技術，比如在瀝青和橡膠合成利用時，發揮橡膠瀝青的抗疲勞與耐熱性能，突出材料排水與降低噪聲污染的特點。此外，對廢棄玻璃材料二次合成，將瀝青和玻璃砂混合，提升材料實用價值，這不僅可以符合城市道路設計的可循環經濟發展要求，還能降低道路建設成本。

3.3 路面再生技術

城市道路就是通過采取挖掘、加溫、粉碎以及篩選的方法對路面和新材料進行一定比例的重組，實現對原料的有效控制。路面再生技術主要分為瀝青路面再生持、水泥混凝土路面再生、光觸媒技術。

3.3.1 瀝青路面再生技術

舊瀝青路面產生較為嚴重的破壞現象或路面承載力無法達到當前交通需求時，應對路面結構采取加強措施，應用熱再生技術，通過對舊材料的回收和利用，合理控制原料，并達到環保的目的。

3.3.2 水泥混凝土路面再生技術

依據路面破壞和承載情況，采用破碎再生或者就地碎石的方法，比如路面損害程度較大，可把舊板塊破碎為小塊，以此作為路面墊層；如果路面損害程度不深，可采取固定基層的方式，或通過打裂來清除混凝土。

3.3.3 光觸媒技術

除了應用路面再生技術，有時道路設計還會應用光觸媒技術，即采取光催化的方法降解空氣中的有害物質，整個過程不會產生任何污染，一般以二氧化鈦為基礎，陽光直射二氧化鈦材料時會生成活性氧分，活性氧分與空氣內的氮氧化物產生反應后，遇水可生成稀硝酸溶液，再經過吸收可有效治理汽車尾氣。由于二氧化鈦成本較高，如果無法將其在路面大范圍應用，可輻射在道路周圍護欄上。

3.4 生活性街道的生態化設計

在生活性街道的路面設計中，采用透水路面的設計方式。街道景觀中，路面就是最基礎的部分，滲透性混凝土路面對雨水有著較強的集中處理功能，可降低雨水給路面造成的傷害，滲透性鋪設容易導致堵塞，因此透水路面的鋪設與設計至關重要，如圖1所示，為彩色透水混凝土路面的鋪設方法。

圖1 彩色透水混凝土透水路面做法詳圖

透水路面主要分為透水混凝土與透水瀝青兩種，一般巖石尺寸在3/4 左右，液體瀝青黏結劑與混凝土水泥會將巖塊黏連起來，并在巖石中留下縫隙，以便水流從中滲透。為了保證透水路面長時間有著良好的透水效果，路面表層下方的道路設計尤為重要，為了保證其滲透效果，需要以道路的滲透功能為施工要點。人行道斷面結構包含基層、面層、墊層以及土夯實層幾部分，面層和基層是引發道路不透水的主要原因，因此面層會使用透水燒結磚或透水混凝土等材料，多方式組合為平面，基礎層應用透水混凝土，墊層搭配碎石。夏季降水量比較大，只依靠土壤透水會引發積水問題，因此在碎石層每隔2m 的位置設置PVC萬孔管，將其連接到水溝中完成排水。土路與碎石層間加入土工布，使結構更加穩定，強化道路過濾作用。

在城市道路中做好街面綠地的有效設計，即在街道種植草木，以此改善氣候、分割行車路線、降低噪聲、美化城市。行車道間的分隔帶屬于分車綠化帶，人行道綠化帶處于人行道與車道之間，路邊綠帶在路側邊。街面綠地可以讓綠地景觀、生態等作用發揮出來，使周圍道路雨水徑流擁有足夠的蓄滯空間，與周圍水體和綠地相連。因此，選用有效的街道綠地設計方案，為街道路面雨水管理景觀設計提高設計參考，比如設計下凹式綠地，以達到降低暴雨地表徑流洪峰的作用，對雨水加以收集和利用，同時應用植草溝實現路面的有效排水，具體如圖2、圖3所示。

圖2 下凹式綠地

圖3 植草溝示意圖

3.5 針對降雨的道路雨洪處理系統設計

雨洪景觀是街道生態理念設計的關鍵，為保持水循環系統的平穩，有必要加強路面雨洪管理，強調雨洪景觀設計。

3.5.1 雨水流入口設計

雨水徑流流入主要有面狀和線狀集中，面狀雨水流入口可用于外沿和未高出綠地的路牙石街道，雨水可自由流入相應管理設施；線狀注入方式一般用在街面高出綠地的路牙石街道，對路牙石切口處理，使雨水成功流出，再將地表徑流引入管理設施。

3.5.2 雨水落差設計

當道路有比較陡的縱向坡度時，水流徑流速度加大，截流的水量較少，湍急的水流可帶走道路上的塵土，從而引發水體污染和輸水管網堵塞問題。水流達到一定強度時，街道設施將會面臨損害，因此建議搭建景觀水壩，解決雨水徑流落差較大的問題，減緩水徑流速度，采用礫石堆砌或混凝土構造的水壩，使其結構更加穩固。

3.5.3 雨水溢流處理

可將雨水直接溢流回街道，再流入其他雨水管理設施與管網主入口，或者讓雨水流入街道的雨水管網系統中。

4 結語

總而言之，隨著城市化建設的推進和交通設施的發展，城市道路設計已成為交通工程的重要組成部分，需得到高度重視。以環保為前提，將生態理念與道路設計相結合，實現道路可持續發展，建設全新環保型路面，實現廢料二次加工利用，合理應用路面再生技術，針對生活性街道展開生態化設計，以此實現城市的可持續發展。