重慶海綿城市道路低影響專項設計探討

陳汝春

（重慶市設計院，重慶市400015）

0　引言

重慶市作為首批海綿城市建設試點城市，悅來新城則是其中的試點區域。悅來新城在前期已編制完成了《重慶市兩江新區悅來新城海綿城市建設試點實施方案》和《重慶市兩江新區悅來新城海綿城市試點建設三年實施計劃》；在此基礎之上，結合《海綿城市建設技術指南》、《重慶市兩江新區悅來新城海綿城市建設總體規劃》，又編制了基于低影響開發理念的道路專項規劃，并結合重慶市悅來片區的實際情況進行綜合研究分析，對新建及部分現狀道路采用低影響開發設施雨水綜合利用技術進行建設。

1　設計目標

本次道路低影響專項設計按照“規劃引領、生態優先、安全為重、因地制宜、統籌建設、全面協調、技術先進”的規劃原則[1]，在滿足道路基本功能的前提下提出低影響開發控制目標與指標要求；分析并選擇適用于道路建設的低影響開發措施；統籌協調城市市政綜合管網的合理布置；同時提出低影響開發設施應采取的必要防滲措施，以防止下滲對道路路面、路基的強度及其穩定性造成破壞。

1.1　項目介紹

悅來新城規劃建設用地18.67 km2，包括悅來生態城、悅來會展城和悅來智慧城三個部分。如圖1所示。其中的悅來會展城路網主要包含主干路26 km，次干路10 km，立交6座，橋梁3座，隧道2座。一期工程為路網中的主要骨架路網，已全部完成相關設計，其中部分已經開工建設。二期工程為路網中的主次干道，所包含的12條道路的前期設計工作已經展開；本文設計的寶山路二期工程為其中的1條次干道路，全長827.910 m，路幅寬度從26～32 m，設計速度為40 km/h。

圖1　悅來新城整體規劃區位圖

1.2　項目設計

悅來新城年有效徑流總量控制率80%，對應1年降雨量為25.5 mm；不外排年徑流總量控制率60%，對應1年降雨量為12.7 mm；緩排指標每萬m2硬地的緩排容積為130 m3[2]。

寶山路二期道路路幅寬度26 m段，生物滯留帶設計持水深度0.2 m，滿足緩排指標需設置生物滯留帶總凈寬1.69 m。

寶山路二期道路路幅寬度32 m段，生物滯留帶設計持水深度0.2 m，滿足緩排指標需設置生物滯留帶總凈寬2.08 m。

2　道路低影響專項設計

本文設計的寶山路二期道路雨水生態設施根據城市道路橫斷面形式以及道路縱橫坡度等進行合理選擇、布置和結構設計（徑流雨水入口、設施構造、溢流進口、設施校核驗算等），在不影響道路交通功能和安全的前提下，提高設施功能，構建生態型城市道路雨水控制與利用模式。

2.1　低影響設施設計原則

（1）滿足海綿城市道路建設設計目標。

（2）已建道路有條件修建生物滯留設施的，其污染控制容積指標由道路自身分解；無條件修建生物滯留設施的，其污染控制容積指標分解到下游綠地內。

（3）未建道路中，路幅寬度在16 m以下的（含16 m），污染控制容積分解到下游綠地內；路幅寬度在16 m以上的，污染控制容積由道路自身分解。

（4）道路污染控制容積指標與《重慶市兩江新區悅來新城海綿城市建設總體規劃》提出的指標相一致。

（5）道路低影響開發設施的選擇應充分考慮設計道路及周邊的土壤、地質特征。

（6）透水磚鋪裝只負責收集透水磚鋪裝面積上的降雨，車行道路面雨水通過雨水系統排入下游，地塊內部的雨水通過地塊內部的低影響開發設施進行綜合利用，且地塊內部外排雨水通過雨水管直接匯入市政雨水系統。

2.2　低影響開發設施

生物滯留設施具有靈活性強、不受場地限制、規模小等特點，適用于城市的不同區域，同時其自身還是一個小型的生態系統，可以美化環境，減輕城市熱島效應，因此悅來新城道路系統采用防滲性生物滯留帶。

本文設計的寶山路二期工程低影響開發系統包括生物滯留帶（雨水花園）、滲水路面（人行道）、生態樹池等。低影響開發設施往往具有補充地下水、集蓄利用、削減峰值流量及凈化雨水等多個功能。道路低影響開發設施的主要功能依次是削減初期雨水徑流污染、降低雨水徑流峰值、減少徑流產量，本文設計道路的人行道總寬度為 6 m，在保證行人通行空間的基礎上，經綜合比選，本設計選用復雜型生物滯留設施與透水磚鋪裝這兩種低影響開發設施。

2.3　生物滯留帶橫斷面布置

生物滯留帶的設計及橫斷面效果如圖2所示。其中，小流量的雨水通過高滲透性的土壤過濾至排水盲管，排入濕地；大流量的雨水透過雨水花園的植物及卵石過濾以后經過水槽、生態排水溝排入濕地蓄水池。

圖2　生物滯留帶效果圖

低影響開發系統道路雨水收集原理如圖3所示。

圖3　低影響開發系統道路雨水收集原理圖

道路低影響開發系統的布置，應結合道路路幅寬度、橫向坡度，并綜合考慮城市市政管網走廊的因素來統籌協調布局，其橫斷面布置主要體現設施寬度及城市綜合管網的走廊控制。管網標準橫斷面如圖4所示。

2.4　生物滯留帶平面布置

生物滯留帶利用人行道或綠化帶進行改造，結合道路橫向坡度，布置于道路兩側。本設計在兩側人行道各增加凈寬1.2 m的生物滯留帶[3]。生物滯留帶平面布置見圖5。車行道路面雨水通過路緣石豁口進入生物滯留帶。溝底沿中心線設DN150穿孔管，穿孔管沿道路坡度將下滲雨水接入市政雨水檢查井。生物滯留帶內設溢流口（蓋篦溢流檢查井），溢流口高于種植土層0.2 m，雨量較大時雨水通過溢流口進入市政雨水系統。

圖4　道路綜合管網標準橫斷面圖（單位：m）

圖5　生物滯留帶平面布置圖

2.5　生物滯留帶縱斷面布置

當道路坡度≤2%時，生物滯留帶縱坡同道路坡度；當7%＞道路坡度＞2%時，為保證生物滯留帶充分發揮對雨水的過濾、儲存等作用，采用階梯狀雨水生物滯留帶；道路坡度≥7%時，坡度大、雨水流速快，生物滯留帶收水功能較小，故本設計僅考慮在道路坡度＜7%時按照生物滯留帶的尺寸及植物配置進行綠化帶布置，保證景觀的整體性。生物滯留帶縱斷面布置圖見圖6。

圖6　生物滯留帶縱斷面布置圖

階梯狀生物滯留帶每級內部上游隔墻頂距離生物滯留帶表層最低點高差△h1按照0.5 m控制，每級內部下游隔墻頂距離生物滯留帶表層最低點高差△h2按照0.3 m控制。其縱斷面布置主要體現在不同道路坡度下低影響開發設施的縱向控制。

2.6　生物滯留帶設計計算

（1）生物滯留帶設計進水量。低影響開發設施以徑流總量和徑流污染為控制目標設計時，設施具有的調蓄容積一般采用容積法計算。

（2）路緣石雨水豁口設計計算。路緣石采用等間距豁口形式，盡量使雨水以片流的形式沿道路縱坡均勻進入設施中，集中入流處散鋪礫石消能。

（3）生物滯留帶校核驗算。綠地植物的耐淹時間過長將會影響其正常生長，因此在滲透設施容積深度確定以后，需要用綠地的淹水時間進行校核。綠地淹水時間與持水深度、土壤滲透系數有關，校核按照最不利情況進行計算，控制雨水全部下滲所需的時間。

2.7　透水鋪裝

（1）透水磚鋪裝要求。透水磚的透水系數、外觀質量、尺寸偏差、力學性能、物理性能等應符合現行行業標準《透水磚路面技術規程（CJJ/T 188—2012）》的規定。透水磚的強度等級應通過設計確定，面層應與周圍環境相協調，其磚型選擇、鋪裝形式由設汁人員根據鋪裝場所及功能要求確定。透水磚材料及構造應滿足透水速率高、保水性強、緩慢蒸發，便于清潔維護、可重復循環使用的生態要求[2]。

（2）找平層。透水磚面層與基層之間應設置透水找平層，找平層透水性能不宜低于面層所采用的透水磚。透水找平層用砂宜采用透水性能較好的中砂和粗砂。

（3）基層。基層類型包括剛性基層、半剛性基層和柔性基層，可根據地區資源差異選擇透水粒料基層、透水水泥混凝土基層、水泥穩定碎石基層等類型，并應具有足夠的強度、透水性和水穩定性。

（4）墊層。當透水磚路面路基為黏性土時宜設置墊層。當土基為砂性土或底基層為級配碎、礫石時可不設置墊層。墊層宜采用透水性較好的砂或砂礫等顆粒。

（5）土基。土基應穩定、密實、均質，應具有足夠的強度、穩定性、抗變形能力和耐久性。土基壓實度不應低于《城鎮道路路基設計規范（CJJ 194-2013）》的要求。

（6）排水設計。透水磚路面的排水可分表面排水和內部排水。應結合市政管網、綠化景觀、生態建設及雨水綜合利用系統進行綜合設計，并應符合現行行業標誰《城市道路工程設計規范》CJJ 37-2012（2016年版）的規定。對于人行道全幅敷設透水磚段，路面內部雨水通過H DPE多孔盲管管道就近引入雨水口后排入雨水系統。透水盲管的鋪設坡度同人行道橫坡坡度。盲管周圍應包裹透水土工布。

（7）路基防水。透水磚鋪裝與車行道路基之間應敷設防滲膜，防滲膜采用兩布一膜防滲土工膜。

3　創新點與新技術應用

寶山路二期海綿城市低影響專項設計是將片區整體道路雨水系統納入一個系統，根據對核心片區道路的整體海綿建設控制指標的定位，以海綿城市的理念對其進行低影響開發設施改造設計，改善水生態和水環境現狀，充分進行雨水回用。該工程的實施將對悅來新城海綿城市的建設起到示范引領作用。在工程實施過程中，遇到的問題及解決方案主要有以下兩點：

問題1：重慶市地質特殊，土壤滲透系數較小，而雨水較大，流速較快，容易侵蝕生態溝床底。

解決方案：考慮將少許石塊、卵石放在沉砂井周邊，能有效降低徑流系數,防止生態溝床底的侵蝕。

問題2：生物滯留帶內植物定植后,維護不好易生長雜草，導致土壤板結而使土壤滲透性下降。

解決方案：為了阻止雜草生長,保持土壤濕度,考慮在生態溝內覆蓋5 cm左右的覆蓋物,最好選擇高密度的材料,如松樹桿、木頭屑片和碎木材等，以避免雜草生長。

4　結語

在滿足道路基本功能的前提下提出了低影響開發控制目標與指標要求，并采取了必要的防滲措施，以防止下滲對道路路面、路基強度及其穩定性造成破壞。所做工作為新建道路和現狀道路的低影響設計積累了經驗。

我國高鐵總里程占世界總量66.3%“四縱四橫”高鐵網基本形成

2017年年底，石家莊至濟南高速鐵路正式開通。這條東西縱橫的高鐵的正式開通，標志著我國高鐵網“四縱四橫”中的“四橫”完美收官。隨著近年來鄭徐、滬昆、寶蘭、石濟等多條高鐵的開通，我國高鐵“四縱四橫”主骨架已基本形成。

在長三角、珠三角、環渤海等城市群，高鐵早已連片成網。在東部、中部、西部和東北四大板塊，高鐵也實現了互聯互通。2018年春運，隨著蘭渝鐵路、西成高鐵和渝貴鐵路投入運營，一直被視為“鍋底”的川渝地區將摘下“春運老大難”的帽子。

2018年春運，全國約3 000 km新建高鐵投入服務，全國鐵路整體發送人數增加3 000多萬人次，從絕對值看是近年來增長最高的一年。

中鐵總統計顯示，2017年，國家鐵路完成旅客發送量30.39億人次，同比增長9.6%，其中動車組發送17.13億人次，同比增長18.7%，占比56.4%。2018年，國家鐵路設了一個“小目標”：全年完成旅客發送量32.5億人次、貨物發送量30.2億t。

過去五年間，中國高鐵實現快速發展。來自中鐵總的統計顯示，2013年～2017年，全國鐵路完成固定資產投資3.9萬億元，新增鐵路營業里程2.94萬km，其中高鐵1.57萬km，是歷史上鐵路投資最集中、強度最大的時期。

按照規劃，2018年，全國鐵路固定資產投資安排7 320億元，其中國家鐵路7 020億元，投產新線4 000 km，其中高鐵3 500 km。

未來，中國高鐵網還將向“八縱八橫”邁進。根據2016年7月新調整后發布的《中長期鐵路網規劃》，到2020年，中國鐵路網規模將達到15萬km，其中高鐵3萬km。屆時中國將建成以“八縱八橫”主通道為骨架、區域連接線銜接、城際鐵路補充的現代高速鐵路網。