基于“海綿城市”理念的城市道路設計探討

藺震生

（北京城建設計發展集團股份有限公司，北京 100000）

1 城市道路建設現狀

隨著我國社會經濟的不斷發展，城市規模和數量不斷擴大，道路覆蓋率增加，使得地面硬化日漸突出，極大地削減了雨水的滲透力。在降雨季節，由于地面硬化阻礙雨水向地下滲透，導致大量雨水匯集成流，導致部分城市內澇問題產生，同時大面積的積水還會加劇溫室效應和熱島效應，使極端天氣、水文條件增加。目前，城市道路占地面積為城市總體面積的15%～20%，雖然部分道路路基能夠實現對雨水的收集，但是這些水資料沒有得到充分的利用，產生大量的水資源浪費。在此基礎上，“海綿城市”理念誕生，能夠通過使用新型路面的方式，提高地表雨水的滲透率，對徑流水質與水量進行良好、妥善的處理[1]。

2 城市道路的設計方式

在以往的城市道路設計中，主要采用路面橫坡收集、雨水口、市政管網等方式對雨水進行排放，對于雨水的使用和控制側重于“排”，而沒有考慮到生態環境的保護。這種類型的排水方式存在較大的弊端，可能導致大量雨水資源被浪費、路面大面積積水、雨水順著管道直接排入河道，沒有對地下水進行補充等。因此，為了使城市道路的排水和蓄水功能得到進一步完善，應在“海綿城市”理念的支持下，對城市道路進行進一步的優化設計。

2.1 道路橫坡及綠化帶設計

在以往傳統的城市道路設計中，主要采用“凸”形設計的方式，使道路呈現出中間高，兩側低的形態，使雨水能夠向兩側流淌。同時，在道路的兩側設置排水口，使流淌下來的雨水能夠進入到排水口中，順著排水管道進入到河流當中。通常情況下，綠化帶的高度與道路相比高出25～40 cm。在“海綿城市”理念的指導下，為了提升城市道路的滲水、蓄水、排水、用水等效率，可以將道路設計成中央綠化的模式，將雨水引入到中央綠化帶當中。在設計過程中，使綠化帶的高度比道路低5～10 cm，采用“凹”形設計法，使雨水在道路中間的綠化帶匯集。另外，將碎石盲溝等設置在綠化帶的下方，采用智能開關的方式，減少雨水管徑和雨水口篦子，當面對較大的雨水量時，再將雨水篦子打開，緩解地面徑流，將雨水匯集到專門的雨水管道系統當中，實現排放或者利用[2]。

2.2 邊坡支護設計

在山區，道路邊坡具有較好的穩定性與生態型特征，對城市道路建設產生的影響較小。道路路基防護主要包括2個方面，即坡面防護和沖刷防護。在我國城市化進程不斷深入的背景下，“海綿城市”理念被提出并且受到廣泛的關注，城市道路建設也開始加強與生態環境的結合，將植草、植樹等模式應用到道路建設當中。其中，石質邊坡屬于一種處置較為困難的邊坡類型，對其進行開挖處理將會產生較大的生態環境破壞。因此，在“海綿城市”理念下，應根據巖層的位置與走向，確定出科學的邊坡比例，適當地降低邊坡的角度，同時以窗式護面墻植草、方格網植草等方式對其進行支護設計。另外，在邊坡的底部設置碎石盲溝，將道路地面與碎石相連接，以此來提升雨水的滲透效率。

2.3 道路路面材料選擇

在以往城市道路設計中，通常采用水泥混凝土、瀝青混凝土等，在“海綿城市”理念下，應選擇更加科學、合理的路面材料。其中，最為典型的便是透水瀝青路面，主要設計方式如下：①地面水可以從面層滲透到基層當中，然后排入到臨近的排水設施。②地面水滲透到表面層，然后進入到臨近的排水設施。這2種設計方式能夠有效減少路面徑流問題，減輕路面的排水負擔。③地面水滲入到路面以后再進入到路基當中。這種設計方式適用于路基土滲透率超過7×10-5cm/s的小區、公園、廣場等地，對于車流量較大、超重型荷載的道路，則不適合使用。

2.4 人行道設計

由于人行道中的荷載較低，設計時，可采用透水道板的方式進行鋪設，在基層中可以采用透水混凝土材料，墊層使用碎石。要想使道路對路基功能產生的影響盡量地小，應在與道路相接近的一側設置隔離層與碎石溝，碎石溝的寬度在30 cm左右，并且根據路基的實際情況確定碎石溝的深度。同時，將路面與碎石層相連接，以此來提升雨水的滲透效率。

3 “海綿城市”道路設計的要點

3.1 壞板處理

由于以往的城市道路大部分由伸縮縫分開的混凝土板構成，在車輛長時間的碾壓之下，很可能會產生斷裂、壓碎、掉角等現象。為此，在“海綿城市”道路設計的過程中，需要針對壞板問題進行處理。首先，對于道路中個別遭到破壞的板塊來說，可以采用砸碎、拆除的方式進行修理，采用比原本混凝土路面標高的材料進行澆筑施工即可；其次，對于道路中出現輕度破損或者掉角等現象，無需對道路進行破碎，直接在原處利用切縫機切出正方形區域，然后采用人工施工的方式將其鑿除并清理，最后用水泥混凝土澆筑即可。

3.2 路緣石的使用

在海綿城市建設的過程中，通常采用#603花崗巖條石，利用機械切割的方式對露明面進行切割，其中，直線段與曲線段中，每塊緣石的長度均為1 m。路緣石具有較強的抗壓性能，實驗證明，在壓力大于100 MPa的情況下，其磨耗率均小于5%，放射性比活度不超過100 q/kg。在瀝青路面當中，通常采用鋪設路緣石的方式，其橫向力系數SFC60超過54，構造深度TD超過0.55，動態摩擦系數DFT60超過0.59.對于瀝青動穩定度技術的要求為：SMA-13改性瀝青Ds應超過3 000次/mm，AC-16C（70號）Ds應超過3 000次/mm，AC-25C（70號）Ds應超過200次/mm；對于瀝青水的穩定性要求為：浸水后馬歇爾殘留穩定度應超過80%，凍融劈裂強度應超過75%，路面的平整度σ不超過1.5 mm。

4 結束語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，人們對生態環境的重視程度逐漸提升，在“海綿城市”理念的指導下，各地區城市開始加強道路設計工作，通過改變道路設計、道路材料選擇等方式，與先進技術相結合，使城市地下水資源能夠有效地補充、緩解地表徑流壓力，降低城市內澇災害的發生概率。通過對雨水系統的應用，能夠促進雨水資源的合理利用，減少浪費現象的發生，大力促進了城市的健康可持續發展。

參考文獻：

［1］陳武.基于海綿城市理念的城市道路路面結構設計探討［J］.低碳世界，2017（5）：207-208.

［2］王林濤.基于“海綿城市”理念的城市道路設計標準［J］.中國標準化，2016（22）.