“海綿城市”在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

韓 國 強(qiáng)

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030002)

市政道路設(shè)計(jì)所涵蓋的內(nèi)容較多，涉及到的施工項(xiàng)目也比較繁雜，如人行道、綠化帶等的設(shè)計(jì)以及分隔帶等區(qū)域中的排水設(shè)計(jì)等等，一旦設(shè)計(jì)出現(xiàn)問題，將會(huì)直接影響整個(gè)市政道路工程的質(zhì)量，對(duì)人們的安全出行構(gòu)成威脅。而海綿城市理念的應(yīng)用則有效規(guī)避了上述設(shè)計(jì)問題，其通過自身屬性，對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行有效解決，從而保證人們的出行安全。

1 海綿城市的概念

海綿城市理念的提出主要是希望城市可以像海綿一樣具有良好的吸水、儲(chǔ)水以及滲水功效，這樣一方面可以減少雨水對(duì)城市道路的影響，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生；另一方面還可以提升雨水的循環(huán)利用率，緩解城市用水緊張的情況。在海綿城市建設(shè)中，雨水可以有效的被滲透到地下，并通過人工或者自然系統(tǒng)的作用，將雨水資源進(jìn)行二次處理，從而應(yīng)用到植被灌溉、洗車等項(xiàng)目中來，解決水資源短缺問題。同時(shí)通過對(duì)海綿城市理念的應(yīng)用，還可以減少水資源的污染現(xiàn)象，為綠色節(jié)能型城市的建設(shè)提供幫助。

2 海綿城市在市政道路給排水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 人行道

在市政道路設(shè)計(jì)中，最常采用的材料為不透水性的材料，這使得雨季時(shí)路面會(huì)集聚大量的雨水，進(jìn)而引發(fā)濕滑等問題的出現(xiàn)，影響人們和車輛的出行安全。不過在海綿城市理念下，市政道路采用了透水材料，可以很好的將路面積聚的雨水下滲到地下，不僅可以起到調(diào)節(jié)路面溫濕度的作用，而且下滲的積水還可為地下水源的積聚提供幫助。不過在設(shè)計(jì)過程中，如果路基的透水性能較差，需要設(shè)計(jì)人員在基層位置上設(shè)置相應(yīng)的排水管道。并將其坡度進(jìn)行合理控制，讓雨水有效排出。通常情況下，縱向坡度一般控制在2.5%以內(nèi)，橫向坡度則會(huì)控制在2%左右。

2.2 綠化帶

海綿城市在市政道路綠化帶設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要可以分為四部分內(nèi)容：一是雨水收集。其是利用地面的透水性能和地表徑流將雨水匯集到綠化帶的雨水口中。在設(shè)計(jì)過程中，綠化帶高度要比路面低20 cm左右，雨水口的位置要設(shè)定在綠化種植層和道路高度之間，并保證其均勻性。二是水體過濾。其是將雨水進(jìn)行過濾處理，保證水的清潔度。一般都是通過種植土、礫石土層以及滲透管安裝來實(shí)現(xiàn)的。三是緩排滯蓄。一方面要保證導(dǎo)流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)際要求相符，讓雨水滲透存在一定的層次性；另一方面要確保加強(qiáng)溝設(shè)置的合理性，促進(jìn)雨水的沉淀。四是排放。雨水排放一般都是通過溢流系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。在溢流系統(tǒng)設(shè)置中，應(yīng)將雨水同排水管進(jìn)行有效的連接，確保在降水充沛的區(qū)域內(nèi)，雨水可以順著排水管道有效的排出，緩解雨水口的壓力，提升排水效果。

2.3 附屬設(shè)施

附屬設(shè)施主要包括兩方面內(nèi)容：一個(gè)是路緣石、一個(gè)是路肩邊溝。路緣石被分為平緣石和立緣石這兩種，在設(shè)置過程中，需要結(jié)合這兩種類型的特征進(jìn)行合理設(shè)置。通常情況下，平緣石的高度會(huì)同地表高度相同，這樣才能更好的將雨水引入到雨水口中避免雨水堆積；而立緣石由于自身特征，雖然也能起到引導(dǎo)雨水的目的，但是卻不能使雨水準(zhǔn)確的引入到雨水口中，故需要采取一定的措施進(jìn)行重新規(guī)劃。如打孔、豁口等。而路肩邊溝在設(shè)計(jì)過程中，通常使用混凝土材料，但是由于其美觀性差，容易出現(xiàn)堵塞問題，無法實(shí)現(xiàn)雨水凈化效果，因此，在設(shè)計(jì)過程中，會(huì)通過設(shè)置相應(yīng)的植草溝，利用植被來實(shí)現(xiàn)雨水的收集、凈化、排放和利用工作。

2.4 綠地銜接位置

通過道路與周邊綠地之間的有效銜接，可以將路面徑流實(shí)行分流處理。如LID源頭滲透技術(shù)，其主要包括下沉式綠地、雨水花園、植被緩沖帶等。且中途技術(shù)除植草溝以外，還有調(diào)節(jié)塘、滲渠等；末端存儲(chǔ)技術(shù)有雨水濕地等。不過在銜接方式選擇上，需要結(jié)合區(qū)域的特征合理選用。對(duì)于水量較為豐富的區(qū)域，通常會(huì)采用雨水截污凈化技術(shù)，將雨水有效的引入綠地中，減少洪澇災(zāi)害對(duì)路面的影響。最常見的方式為，在徑流位置設(shè)置雨水花園，通過植被的緩沖作用實(shí)現(xiàn)雨水凈化分流效果；而在水量較為貧瘠的區(qū)域，一般都會(huì)采用一些措施將雨水進(jìn)行凈化處理，并存儲(chǔ)起來，應(yīng)用到后期城市建設(shè)中來；在徑流污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，需要加強(qiáng)對(duì)水污染的防控，大多會(huì)采用雨水花園、植草溝這兩種形式，將雨水實(shí)行凈化處理，之后再引入到綠地中。

3 實(shí)際案例

某城市市政道路建設(shè)，長約8 km，寬約43 m，且該道路與多條道路相連接。本文主要是選擇其中的大約4 km長路段應(yīng)用海綿城市理念進(jìn)行建設(shè)。在該段道路中，其人行道、機(jī)動(dòng)車和非機(jī)動(dòng)車道路、分車帶以及中央分車帶的寬度分別為：3.5 m,5.5 m,1.5 m,11.5 m和4 m。

在該道路中，路面主要采用非透水性瀝青混凝土材料，橫縱向坡度設(shè)置在2%和0.14%左右。同時(shí)，在該路段內(nèi)，采用了立緣石設(shè)計(jì)，由于立緣石和綠化帶的高度較高，所以會(huì)在路面位置上實(shí)施雨水口的設(shè)計(jì)工作。此外，在本工程施工中，還在基層內(nèi)安裝了給水、雨水和污水這三種市政管線。雨水管線和輔助管線的設(shè)置是為了減少雨水在路面的過多積聚。且這兩種管線分管兩側(cè)的機(jī)動(dòng)和非機(jī)動(dòng)車道上的雨水，其中雨水管線主要針對(duì)南側(cè)的機(jī)動(dòng)和非機(jī)動(dòng)車道；輔助管線是針對(duì)北側(cè)的機(jī)動(dòng)和非機(jī)動(dòng)車道。在該路段內(nèi)，雙篦雨水口設(shè)置了三處，出水口三處。其具體內(nèi)容如表1所示。

表1 雨水管線設(shè)置情況

從表1中可以看出，本工程中設(shè)置較多的排水設(shè)施，使得雨水口的設(shè)置存在占路問題，雖然符合雨水排放要求，但卻對(duì)水文生態(tài)環(huán)境造成了影響，為此，采取了如下方式改善本路段的設(shè)計(jì)。

3.1 人行道

在本工程中，為了提升人行道的透水效果，采用了透水磚進(jìn)行人行道鋪設(shè)。使用的透水磚厚度控制在6 cm左右，以此為基礎(chǔ)，利用厚度3 cm的中粗砂進(jìn)行透水找平層，利用25 cm厚的碎石實(shí)行基層鋪設(shè)，并將排水軟管鋪設(shè)在透水基層中，與綠化帶銜接。

3.2 綠化帶

綠化帶作為市政道路建設(shè)中的重要景觀設(shè)置，需要結(jié)合實(shí)際情況合理布置。在本工程中，首先以4 m為界展開中間分車綠帶的設(shè)計(jì)工作，采用了生物滯留帶設(shè)計(jì)來保證中間分車綠帶的設(shè)計(jì)與實(shí)際要求相符，并種植一些柳杉等植物；以1.5 m寬作為兩側(cè)分車綠帶寬度，每間隔5 m的距離設(shè)置一個(gè)雨水花園，并在其中種植一些鳳尾蘭等灌木植物；同時(shí)該工程還建立了生態(tài)樹池，在兩側(cè)綠化帶內(nèi)設(shè)置了植草溝，以此來強(qiáng)化綠化帶設(shè)計(jì)的效果。

3.3 路肩邊溝、路緣石及雨水口

路肩與人行道緊密連接，其設(shè)計(jì)寬度控制在1 m左右，且在邊溝設(shè)置植草溝。該工程的斷面為不規(guī)則梯形結(jié)構(gòu)，兩邊長度不等，因此，邊坡坡度的比例應(yīng)控制在1∶4為宜，邊溝深度控制在0.3 m，縱坡坡度控制在0.5%左右為宜。

在分車綠帶的設(shè)計(jì)上采用了豁口立緣石，再加上用地面積等因素的影響，將雨水口的位置設(shè)置在了兩側(cè)分車綠帶上，并與綠地連接。

在本工程中，綠化帶的設(shè)計(jì)大多是由雨水花園、生態(tài)樹池以及生物滯留等實(shí)現(xiàn)的，這些項(xiàng)目的建設(shè)能夠有效的將在機(jī)動(dòng)和非機(jī)動(dòng)車道內(nèi)的雨水予以排出，而道路兩側(cè)的綠地設(shè)計(jì)則是為了將人行道和非機(jī)動(dòng)車道上堆積的雨水進(jìn)行及時(shí)的滲透、吸收和凈化，以實(shí)現(xiàn)雨水的有效排除和利用。為此，可將LID中途、末端技術(shù)安設(shè)于道路紅線外的綠地處，從根本上對(duì)整個(gè)市政道路內(nèi)的雨水實(shí)行合理管控，以達(dá)到海綿城市建設(shè)的效果。

4 結(jié)語

在市政道路設(shè)計(jì)中，合理的應(yīng)用海綿城市理念，能夠有效解決城市中雨水堆積問題，保證市政道路暢通無阻，為城市交通行業(yè)的發(fā)展以及人們的出行安全提供更多保障。相信在未來的發(fā)展中，海綿城市理念將得到更加廣泛的應(yīng)用，其技術(shù)也將得到進(jìn)一步的革新與優(yōu)化。