海綿城市理念在市政路橋設計中的滲透

管文中

市政道路作為城市公共交通網絡體系中的重要組成部分，其能夠有效地將各個區塊緊密連接為一個有機的整體。此次研究主要是針對于海綿城市中的市政路橋設計問題，明確地指出海綿城市市政道路設計過程中所面臨的各種影響因素，并指出海綿城市市政道路設計過程中的各個關鍵點，在實際研究的過程中以某市政道路建設工程作為研究對象，簡單地介紹出該道路工程的設計內容，以期望此次研究分析能夠為類似工程提供一定的參考價值。

一、海綿城市建設理念介紹

市政道路建設是一個城市經濟發展的前提基礎，同時還能夠間接性地展現出一座城市的精神面貌。對于生活在城市內的居民而言，市政道路建設會直接關系到大眾的日常出行。近年來，我國國民經濟迅猛增長，城市的整體規模不斷地在擴大，在這種局面下，市政道路的規模也隨之擴大，且市政道路對于城市發展的促進作用越來越顯著。將海綿城市的發展理念融入至市政道路建設活動中，具備越來越強的社會意義。

結合實際情況而言，“海綿城市”是一個新穎的概念，這個新概念具備諸多的優點，即在城市道路設計階段，開發出一套能夠有效處理雨水排放問題的管理系統。“海綿”這兩個字可以說是非常的形象，將城市內的雨水通過合適的方式全部吸收掉，保證城市可以獲得長久穩定的發展。

二、將海綿城市理念滲透到市政路橋設計中的思路

隨著時代變化，社會面貌煥然一新，促使各行各業在長期發展的過程中，需要不對自身的發展理念進行更新，只有如此才能夠有效地保證自身不會被社會所淘汰。換一個角度來看，在社會不斷變化的局面下，社會大眾對于市政道路的設計要求也在不斷的發生變化，基于此，在對市政道路進行設計時，應該結合地區內的實際情況，巧妙地將“海綿城市”這一理念融入至市政道路的整體設計活動中，這樣不但能夠有效地促進城市發展，同時還能夠有效提高設計水平。為了確保海綿城市能夠獲得良好運轉，應該對流域作保護措施，所以必須要保證設計內容的科學性、合理性，對目前的自然環境采取有效的保護措施。

在實踐過程中還可以適當提高對現有資源的利用率，避免出現資源浪費的現象。為了保證生態環境的可持續發展，應該結合城市當前的水環境具體情況，對城市的排水系統進行整體規劃。結合實際情況而言，經常會出現設計缺陷，使流域的水環境受到巨大的污染。此外，在實際設計的過程中，還應該兼顧綠化帶、車行道的布局，保證道路的附屬物能夠發揮出自身的功能。

三、實際應用案例分析

1.工程概況

某道路屬于是城市內的主干路，道路總長度為13.5km，道路紅線的寬度設計為100m。結合《海綿城市建設技術指南》標準來看，該城市屬于是Ⅳ區。該城市的徑流控制率以及設計標準可以參照下圖1中信息所示。

表1 年徑流總量控制率與設計雨量對照表

結合海綿城市的專項規劃方案來看，基于項目所在的降雨量的實際情況，確定出該城市的年度徑流總量控制率應該是61.5%，相應的其所對應的設計降雨量應該是19.4mm。

2.問題分析

該城市內的市政道路比較的集中，公共交通的密度比較高，雨水的滲透性比較弱，促使水資源出現惡性循環，原本應該被滲入至地下的雨水會被阻隔至地面，一旦降雨量過大時，則會出現城市內澇現象。當雨水的徑流量超出路面的滲透量時，那么在會在很大程度上影響到城市內的公共交通，造成嚴重的交通擁堵現象。所以，在對市政道路進行設計時，必須要保證公共交通正常運行，借助雨水資源來降低雨水的徑流量，確保不會出現水資源浪費的現象。

四、實際應用案例解決措施及效果

1.道路排水設計

（1）將原本的綠化帶轉變為排水系統。結合該項目的具體情況而言，排水系統主要是分布在道路兩側，排水截面的寬度為3.5m，水溝的深度大概控制在20～30cm。排水系統需要設置一定的坡度，排水坡度應該沿著道路的縱向進行布設，沿線分別設置兩處高點、兩處地點，形成良好的出水口與入水口。排水系統中的生態草溝主要是由水洗砂、碎石、透水土共同構成。草溝中需要種植喬木、灌木，確保綠化與城市形象保持協調。利用道路橫坡并在路牙部位設置泄水孔，將路面的雨水排放至生態草溝內。為了保證草溝內的雨水向外溢出的雨水量，應該在碎石層中鋪設排水管。此外，還應該在沿線最低處設置集水井。

（2）使用透水性混凝土對人行道進行澆筑。為了強化路面雨水的滲透率，應該在人行道澆筑透水性混凝土，確保路面的雨水能夠滲透至地下環境。結合實際情況來看，現階段，越來越多的城市開始建設使用透水性人行道。在對人行道進行設計時，應該著重考慮透水路面的施工技術，可以選擇使用透水性的混凝土澆筑路面，在路面結構下側應該鋪設排水管道。這種設計方案不但可以保證雨水順利地滲透至地下，同時還能夠保證行人出行的安全性。

（3）擯棄傳統性的路牙，使用開口性的路牙，保證路面徑流能順利進入至排水系統中。這樣設計方案能避免地表的水土流失，同時還可以更好地收集雨水。所以，應該沿著行車道以30m為間隔設置路牙。

2.生態滯留帶工程

（1）雨水花園的建設。借助交通沿線交叉口部位的低點，打造出3個雨水花園，雨水花園主要是用來收集草溝中的雨水。一般情況下，每一個雨水花園的占地面積應該是10m2。雨水花園的施工方法與排水系統基本上是相同的，但是雨水花園表面并不需要種植綠化植物，僅僅使用卵石鋪設一層即可。之所以選擇鋪設碎石，是為了將草溝中的垃圾、渾水阻斷，避免雨水對地下水造成污染。但是需要特別提及的是，雨水花園中的碎石需要定期進行清理，以保證碎石的過濾效果可以被有效發揮。

（2）水質對比。該項目設計的是使用草溝來收集雨水，當雨水進入到傳輸渠道中以后就可以直接就地進行處理，這種設計方式比傳統性的雨水收集口的效果更為顯著，可以更好地將初期雨水中的金屬元素分離出來，促使最終排入附近流域的雨水水質能夠達到《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）IV級以上。

3.道路結構設計

根據海綿城市建設的標準要求來看，市政道路的路面雨水排放主要是分為三種方式實現：（1）直接由路面的縫隙滲透至地下；（2）由路面進入到基層，然后借助排水裝置將積水對外排放；（3）將路面的積水疏散至土層內完成排放。

其中，第一種、第二種方式可以滿足路面徑流的需求，還可以滿足排水標準的管理要求，但是這兩種方法無法發揮出凈化的作用。結合海綿城市的建設標準而言，市政道路的滲透系數不得低于7.0×10-5m/s，一般而言，人行道施工所使用的材料應該是預制混凝土，并配備花崗巖，但是基于海綿城市的發展理念來看，則應該選擇使用透水性材料，這樣可以有效地保護生態環境。

（1）透水鋪裝

該市政道路的斷面被設計為6塊板型式，主要是有機動車道、非機動車道、人行道。由于機動車道主要是為了滿足公共交通的需求，加之車行道透水層的運用效果比較顯著，但是在交付運用較長實間以后，透水效果開始降低，且后期的養護成本比較高，所以該項目僅僅只是在人行道采用透水鋪裝的施工方式。人行道的透水鋪裝設計可以參照下圖1中信息所示。

圖1 人行道透水磚鋪裝結構圖

結合上圖中所展示的內容來看，道路的下層結構也設計為透水結構，假若僅僅是人行道步磚設計為透水性，但是下層結構不透水，那么則無法達到理想的透水效果，且還有一定的可能性會取得適得其反的效果。

（2）下凹式綠地排水系統的設計

機動車道兩側的綠化帶、側分帶全部設計成下凹式的綠化結構，簡單而言就是綠化帶的標高相較之路面更低，其具體情況可以參照下圖2中信息所示，這種設計方式可以有效地保證路面積水流動至綠化帶中。此外，還需要在綠化帶中設置雨水口，在降雨時，雨水會自動流進綠化帶，當綠化帶大量積水以后，會通過雨水口匯入主管網，這樣不但能夠有效地節省綠化灌溉用水的規模，同時還能夠有效地凈化地下水。

結合該項目的道路橫斷面圖來看，雨水流動方向具體為：15.25m的機動車道-3.5m的下凹式綠化帶-7m的輔助機動車道-3m的人行道-3m的下凹式綠化帶，當積水匯入至綠化帶，且綠化帶內的積水升漲至一定標高以后，其會通過綠化帶內設置的雨水口匯入到雨水主管網中，經過處理以后排放至附近的流域。結合海綿城市標準要求來看，下凹式綠地的凹進部分的深度為15cm，應該明顯的低于機動車道路面大約15cm。下凹式綠地的剖面圖具體情況可以參照下圖2中信息所示。

除了上文中所提及內容外，還應該在路緣石的側向設置進水口、溢流井、擋水沿等附屬結構物，確保下凹式綠地的蓄水量滿足海綿城市的基本要求。在綠化帶兩側應該鋪設防滲土工布，避免綠化帶內的雨水滲出影響道路基層的質量。

（3）生態植草溝

道路兩側的綠化帶中需要設置生態植草溝，每一個植草溝的深度控制在20～30cm之間，草溝的蓄水深度大約為20cm，草溝內的積水通過滲透、沉淀以后排放至附近的流域內。

（4）微地形處理

市政道路中間需要設置寬度為4m的中央分隔帶，雨水流動的范圍只是涉及到自身區域以內，使用下凹式設計方式，對自身區域范圍內的積水進行調整，確保道里的年徑流量滿足規范要求。區域范圍內的調蓄量可以滿足降雨排放的需求。

4.應用效果

該項目內的下凹式綠地的總占地面積為153660m2，有效儲蓄水資源的體積為23049m3，透水磚鋪設面積為66165m2。區域內的年徑流量控制率可達到76%，可以高效率地滿足海綿城市的管理要求。

五、結語

隨著城市地區的路面硬化面積大幅度增長，促使城市雨水排水問題越來越嚴峻，所以必須要嚴格的控制土地硬化的面積，為雨水排放提供良好的環境，基于這種嚴峻的背景下，“海綿城市”概念應運而生，但是在發展“海綿城市”的過程中，由于少部分城市受自然氣候的影響，所以其地區內的“海綿城市”建設突顯出一定的個性化特點。近年來，我國的城市環保管理要求越來越嚴格，所以應當對城市路橋系統的設計工作進行優化。基于海綿城市發展理念，在設計城市路橋的過程中應當將海綿城市發展理念融入至設計活動中，以提升路橋的透水性、雨水儲備量，從而進一步推動城市高質量發展。