市政道路工程的海綿化設計應用

高曉飛

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092）

市政道路工程的海綿化設計應用

高曉飛

（上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司，上海市200092）

論述了海綿城市的概念以及實踐方法，詳細闡述了市政道路工程中海綿化設計思路，同時針對具體的市政道路工程案例進行了海綿城市道路工程設計。具體措施為人行道透水路面、生態植草溝和市政管網配套，對市政道路海綿化設計具有一定的借鑒意義。

海綿城市；道路工程；設計

0 引言

黨的“十八大”報告明確提出：“面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念，把生態文明建設放在突出地位”。海綿城市的理念順應了習近平總書記的講話及中央城鎮化工作會議精神。踐行海綿城市的理念，可以保護和改善城市生態環境，節約水資源，促進生態文明建設。

1 概念與原理

1.1 海綿城市的概念

海綿城市是一種低影響開發系統（Low Impact Development，LID），指的是在場地開發過程中采用源頭、分散式措施維持場地開發前的水文特征。其核心的內容是維持場地開發前后水文特征不變，包括徑流總量和峰值流量；從水文循環角度，要維持徑流總量不變，就要采取滲、蓄等方式，實現開發后一部分徑流量不向外排；要維持峰值流量不變，就要采取滯留、調節等措施削減峰值，延緩峰值時間[1]。

海綿城市的作用是提高城市雨水的調蓄功能，讓城市就像海綿，在汛期有降雨的時候，能夠就地或者就近吸收、存蓄、滲透、凈化雨水，補充地下水，調節水循環，在旱季缺水時就可以將存蓄的水釋放出來。海綿城市對于應對自然災害以及氣候的變化具有比較好的彈性。作為一種新理念，它能夠在城市景觀化的過程中引入好的生態循環系統，尊重自然的水循環，也尊重生態的循環過程。由于它本身具有自然積存、自然滲透、自然凈化的功能，所以是未來我國城市建設發展的主要方向。

1.2 海綿城市的實踐方法

海綿城市的大致思路是：在城市開發建設過程中，優先考慮將有限的雨水留下來，優先考慮更多利用自然的力量排水；采用源頭削減、中途控制、末端處理等多層面雨水控制利用措施；通過“滲、蓄、滯、凈、用、排”六字原則，利用多種技術，實現城市良性水文循環，維持或恢復城市海綿功能[3]。

海綿城市的實踐技術按主要功能一般可分為滲透、儲存、調節、轉輸、截污凈化等幾類。通過各類技術的組合應用，可實現徑流總量控制、徑流峰值控制、徑流污染控制、雨水資源化利用等目標。主要有透水鋪裝、綠色屋頂、下沉式綠地、生物滯留設施、滲透塘、滲井、濕塘、雨水濕地、蓄水池、雨水罐、調節塘、調節池、植草溝、滲管/渠、植被緩沖帶、初期雨水棄流設施、人工土壤滲濾等[7]。

1.3 海綿城市在市政道路中的實踐思路

傳統的市政道路工程設計僅僅考慮了汛期道路路面的快速排水，將道路的雨水通過橫坡排至道路的路側，再由側石偏溝將雨水匯流至雨水井內，通過雨水管將雨水排出道路區域，并未考慮對雨水進行有效的節流、滲透、存蓄。

市政道路設計是一項綜合工程，對其進行海綿化設計則是一個排水體系的建立，需要對道路工程、排水工程、綠化工程進行全方位考慮。在設計時，要充分應用“滲、蓄、滯、凈、用、排”六字原則。

對市政道路的海綿化設計思路是：首先利用橫坡將道路雨水排至路側的綠化帶內，利用綠化帶的生態植草溝將雨水進行土壤滲濾、滯留、凈化，然后將多余的雨水排至雨水管內，排出道路區域。

2 案例應用分析

2.1 項目概況

南方某城市主干路，道路全長約5.86km，紅線寬度60 m，設計車速60 km/h。本著海綿城市生態排水的原則，結合該工程的實際情況，對該道路進行了海綿化設計。

2.2 設計重點

2.2.1 道路工程

標準橫斷面推薦方案采用4幅路斷面型式，具體布置為：4.0 m（人行道）+2.0 m（人非分隔帶）+ 6.5 m（非機動車道）+3.0 m（機非分隔帶）+11.5 m（機動車道）+6.0m（中央分隔帶）+11.5m（機動車道）+ 3.0 m（機非分隔帶）+6.5 m（非機動車道）+2.0 m（人非分隔帶）+4.0 m（人行道）=60.0 m（見圖1）。

該工程范圍內，車行道橫坡度為2.0%，人行道橫坡度為2.0%的反向坡。車行道路面為直線路拱。本次道路工程主要是在不改變機動車道、輔道非機動車道及人行道的橫坡坡向和坡度的前提下，對道路作如下海綿化設計（見圖2）：

（1）機非隔離帶改為生態植草溝，植草溝內設置溢流井，在溢流口之間設置開孔立石，開孔立石處設置消能池，避免水土流失，機動車道雨水通過立石的開口匯入植草溝內；

（2）人行道上設置2 m寬植草溝,輔道和非機動車道雨水通過開孔立石排入植草溝，人行道雨水徑流排入植草溝，其余滲入土基和滲管；

（3）不改變原有車行道路面結構層，將原設計人行道路面結構層改為透水結構層。

2.2.2 排水工程

取暴雨重現期為2 a，凈流系數為0.6，地面集水時間為t1=10 m in。

根據地勘報告，該工程地下水位較高，自然土壤滲透率較低。

排水工程采用植草溝→滲透管、盲溝→滲透管等設施，處理后滿足控制目標要求。中心綠化帶設盲溝—滲管，機非隔離帶設3 m寬植草溝，人行道設2 m寬植草溝，下設D N150滲水管。

排水流程：機動車道雨水根據道路橫坡排向兩側機非隔離帶，通過開口立石排入3 m寬植草溝；非機車道雨水根據道路橫坡排向兩側人行道，通過開口立石排入2 m寬植草溝；植草溝內雨水緩慢下滲，當達到土壤含水率飽和度后，通過底部滲管排入雨水管網，當遭遇設計重現期內大暴雨時，通過草溝內溢流口排入雨水管網，從而達到下雨時吸水、滲水、蓄水、凈水，需要時將水“釋放”，多余的水排走的目地。

道路縱坡最低點人行道設雙孔開口立石，同時在植草溝每個溢流口上流2 m處設單孔開口立石。

2.2.3 綠化工程

人行道種植一排喬木，在人行道靠機動車道一側設置2 m寬的植草溝，鋪馬尼拉草皮，喬木中心距離人非分隔帶立石4.5 m；同排喬木縱向株距為6 m，種植樹種為香樟，胸徑為18 c m，分枝點3.5 m,高5 m，冠幅4 m。

機非綠化分隔帶寬3m，種植白玉蘭、花桃，白玉蘭單排種植間距4m，花桃呈品字形縱向距離3m，橫向距離1.5 m。

地被植物以馬尼拉草皮為主。

3 結語

市政道路設計是一項綜合工程，對其進行海綿化設計則是一個排水體系的建立，需要對道路工程、排水工程、綠化工程進行全方位的考慮。不僅要考慮對雨水的截流、滲透、存蓄，還應考慮在暴雨條件下道路的快速排水能力。

圖1 某道路標準橫斷面（單位：m）

圖2 道路海綿化設計平面及橫斷面示例（單位：mm）

[1]趙鵬，鄭蘭香.基于海綿城市理念引導的城市規劃方法探討[J].建設科技，2016（2）：100-102.

[2]張蓉.海綿城市初探[J].水利規劃與設計，2016（3）301-302.

[3]車生泉，謝長坤，陳丹，等．海綿城市理論與技術發展沿革及構建途徑[J].中國園林，2015（6）:11-15．

[4]張亞梅,柳長順,齊實.海綿城市建設與城市水土保持[J].水利發展研究,2015,9（2）:20-23.

[5]周迪.海綿城市在現代城市建設中的應用研究[J].安徽農業科學，2015,43(16):174-175.

[6]侯培強，任玉芬，王效科,等.北京市城市降雨徑流水質評價研究[J].環境科學，2012,33(1):71-74.

[7]孫威.關于“海綿城市”建設理論的運用與思考[J].現代園藝，2015，6（11）:74-75.

哈市地下綜合管廊二期建設啟動

在推進試點項目建設基礎上，哈市謀劃了100km地下綜合管廊建設二期項目，并于今年啟動實施首批43.8km地下綜合管廊建設二期工程建設。目前，化工路、宏偉路、長江路、南直路、哈東路等道路部分路段正在開展綠化和樹木移植。

按照地下綜合管廊二期工程建設計劃安排，自4月30日起，化工路、宏偉路、長江路、南直路、哈東路等道路部分路段全面開展綠化和樹木移植工作，共涉及臨時占用綠地12萬m2，移植喬木7 000余株、灌木2.2萬株、綠籬1.7萬m2。為保證樹木移植成活，工程建設單位與綠化專業部門一道對需移植樹木進行了勘察，對樹木病害進行了前期治理，并根據樹木具體情況選擇了環境、土質相近的移植地點。在移植過程中，將對樹木病蟲枝和垂枝進行修剪，對樹木根部、軀干進行包扎捆綁，同時對樹木進行輸液補水，減少水分散失，為萌發新枝葉創造條件。移植后，將采取根外追肥、土壤施肥、薄肥勤施的方式對樹木進行營養補充，保證恢復樹勢。

綠化移植完成后，地下綜合管廊二期工程將全面啟動建設，建成后將打通哈爾濱市東部供水、供熱主干線，改變城市東部地區管線設施薄弱的現狀，大幅提升基礎設施承載能力，為區域發展奠定堅實基礎。同時，管廊建成區域將不再開挖道路建設管線，保證道路通暢，為周邊居民出行創造良好條件。

U412.37

B

1009-7716（2017）06-0041-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.011

2017-03-02

高曉飛（1986-），男，寧夏固原人，碩士，工程師，從事道路設計工作。