市政道路工程海綿設計探討
——以廈門新機場蓮河片區蓮嶝路為例

方偉南 （中國城市建設研究院有限公司福建分院，福建省 福州市 350100）

海綿城市作為促進生態文明建設的重要措施，遵循生態優先的原則，通過人工建造低影響開發措施，結合自然滲流過濾，達到雨水蓄積、滲透、凈化的目的。市政道路項目中，主要是收集處理路面雨水，因路面雨水污染物含量較多，主要考慮將收集到的雨水通過下凹綠地、微地形等設施下滲處理，超過控制率之外的雨水溢流至市政雨水管網。

1 項目概況

本項目名稱為廈門新機場蓮河片區蓮嶝路（翔安南路－濱海旅游路段）工程，起點與現狀翔安南路相交，終點與濱海公園大道相交。本項目道路等級為城市主干路，設計速度60km/h，樁號K0+000～K0+680段為雙向六車道，道路紅線寬43m，樁號K0+680～設計終點段為雙向四車道，道路紅線寬38m。

2 設計計算

2.1 控制目標

控制目標：本項目采用年徑流總量控制率作為控制目標，根據《廈門市翔安區海綿城市近期建設規劃》（2018年版），確定本項目年徑流總量控制率為70%，對應降雨量為26.8mm。

2.2 調蓄計算

根據實際匯水排向，對匯水區域進行劃分。根據匯水區域的下墊面類型的實際面積，計算加權平均徑流系數，本項目徑流系數趨勢為：綠地0.15，路面0.8，人行道0.2。

由于路燈基礎、綠化植物會占據一定的綠地面積，同時考慮道路縱坡的影響，本次設計需要對徑流控制率進行折減，折減系數取0.8。折減系數考慮了路緣石及臺背、溢流式雨水口、路燈基礎、樹球、灌木莖等設施所占用的綠地面積。經過折減后，主要計算指標詳見表1。

表1 海綿城市徑流總量控制率計算指標

經計算，本項目實際總調蓄容積為852.00m3，實際設計調蓄降雨深度為32.29mm，徑流總量控制率為75.2%，加權徑流污染控制率為58.8%，下凹綠地有效水深為0.15m，綠地淹水時間為7.58h。綜上，本項目加權綜合年徑流總量控制率滿足本地區規劃70%的年徑流總量控制率的要求。

根據《廈門市海綿城市建設技術規范》（2018.08）第5.2.13條規定“下凹式綠地應低于周邊鋪砌地面或道路，下凹深度宜為100mm~200mm。本次設計下凹綠地深度取值200mm，有效水深取值150mm，可以滿足70%的年徑流總量控制率的指標。

2.3 年徑流污染控制率

生態型低影響開發設施對道路雨水的污染去除原理是雨水的滲透過濾和污染物吸附，以及土壤中微生物對有機污染降解。

根據《廈門市海綿城市建設方案設計技術導則》(2018.08)，并結合相關工程經驗，本項目透水鋪裝SS削減率取值85%，綠地SS削減率取值55%，瀝青路面SS削減率取值85%，各匯水分區面積詳見表1，經計算得加權徑流污染控制率為58.8%，滿足徑流污染控制率≥45%的要求。

3 LID設施設計

本項目含2.0m、3.0m寬綠化帶及5.0m、6.0m寬中分帶，兩側綠化帶和K0+680～K1+106段中分帶采用下凹式綠化帶，K0+000～K0+680中分帶采用微地形綠化帶。

3.1 下凹式綠地

下凹式綠地進水口低于設計機動車道邊緣5cm，下凹式綠地面層低于機動車道邊緣約20cm。車行道內雨水先經分段設置的開口路緣石匯集，首先流經礫石緩沖槽，隨后進入下凹式綠地，部分雨水下滲后，通過底部的透水軟管排入雨水系統，超過設計降雨量的雨水通過溢流式雨水口排入雨水系統中。下凹式綠地結構層為：40cm種植土+10cm粗砂+30cm碎石填料。在種植土與碎石層中間設置透水土工布，防止土的流失。為保證下凹綠地的有效儲水容積，本次設計設置C20素混凝土靠背,可防止雨水滲入道路基層，同時保持下凹式綠地結構層的穩定。

3.2 微地形處理

樁號K0+000～K0+680段中央分隔帶設計微地形處理雨水。根據《海綿城市建設工程施工圖設計導則及審查要點》（DB3502/Z5032-2018），當機動車道坡向外側，路面徑流無法到達中央分隔帶時，中央分隔帶只消納自身雨水即可，可不做下凹，當中央分隔帶＞2m，可根據實際情況結合景觀做適當微地形處理。

結合本項目特點，本項目樁號K0+000～K0+680段的中央分隔帶設計為微地形，中央分隔帶僅消納自身水量，無客水匯入。微地形直接下凹，下凹坡度為1：5~1：10，底部不進行換填，其縱向坡度根據道路縱坡確定。橫向坡度為1:8，由兩側坡向中間。

3.3 透水鋪裝設計

為提高地面透水能力，道路慢行系統采用透水性硬化做法。本項目中的人行道、非機動車道均采用透水材料鋪設，以便雨水入滲回補地下水，人行道和非機動車道的結構設計見表2。

表2 人行道和非機動車道的結構設計

本項目透水鋪裝地面設計降雨量不小于41mm，僅收集來自人行道區域的雨水徑流，滿足雨水綜合利用徑流總量控制率不低于70%，相應的設計降雨量為26.8mm的要求。

4 海綿工程施工注意事項

下凹式綠地的主要材料包括管道、碎石、種植土、有機質。這些材料應按設計要求和相關規范正確配置和施工，從而保證低影響（沖擊）開發設施能夠發揮設計功能。

為保證下凹式綠地的性能，不但要確定工程中所使用的材料及其配比，還要重視施工方法和施工順序。

a.混凝土靠背和透水土工布、防滲膜的鋪設，應當在道路路床鋪設完成后進行。下凹式綠地基槽開挖時，采用人機配合方式，在設計溝槽底標高以上5~10cm的土層，采用人工開挖的方式挖至設計標高。

b.礫石層施工和管道的鋪設：混凝土靠背和透水土工布、防滲膜的鋪設完成后，礫石層與管道的鋪設需交替進行。底部需先鋪約10mm厚的礫石層，再鋪設排水花管，接著鋪設剩余的礫石層至設計厚度。

c.種植土層：檢查確保礫石層和管道高程的滿足要求之后，再鋪設種植土。

d.有機覆蓋層施工：種植土層完工后鋪設有機覆蓋土。有機覆蓋層盡可能保持松散狀態，鋪設厚度50mm左右，鋪設完成后讓土層自然沉降。

e.景觀工程施工：應保證施工時雨水不進入綠地，如果已有徑流通過，需要在完工后清除綠地內的沉積物并及時植草。景觀植物依據綠化專業設計要求選用。

f.移除淤泥圍欄：所有的景觀工程完工后，設計單位和施工單位應檢查是否所有景觀工程施工質量符合要求，是否存在沒有被保護的土壤，確認無誤后，即可拆除景觀區域周圍的攔泥網[4]。

5 結語

我國市政道路工程建設正處于快速發展的時期，未考慮雨水資源化利用的市政道路是城市下墊面硬化的主要原因之一，結合海綿城市建設理念，有必要對市政道路雨水進行有效的蓄積、處理，有助于緩解解決水環境污染、水資源緊缺等問題。所列舉的項目屬于新建城市道路，以問題為導向原則，通過小范圍的低影響開發設施設計，達到控制目標，望能為其他新建城市道路的海綿設計提供參考借鑒。