海綿城市市政道路設計方式分析

崔美花

（中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司 云南昆明 650000）

0 前言

海綿城市建設需遵循六字指導方針，即“滲、滯、蓄、凈、用、排”，市政道路屬于海綿城市建設的重要載體，通過針對性打造海綿城市市政道路系統，海綿城市的建設即可獲得有力支持。為保證市政道路設計能夠服務于海綿城市建設，正是本文圍繞該課題開展具體研究的原因所在。

1 海綿城市市政道路設計的主要方式

作為海綿城市建設的重要載體，市政道路設計需解決傳統排水方式存在的缺陷，如綠化帶無法有效蓄留雨水、雨季排水不暢、道路雨水被直接排入河道、雨季地表徑流量增加，可能由此導致的大量自來水資源消耗、路面積水、洪澇災害必須得到重視。在海綿城市理念下，市政道路設計應圍繞路面材料選擇、道路橫坡及綠化帶、道路人行道共三方面開展針對性設計[1]。

1.1 路面材料選擇

水泥混凝土和瀝青混凝土屬于傳統市政道路采用的主要材料，但在海綿城市建設中，市政道路必須更為合理、科學地選擇路面材料。以透水瀝青路面為例，路面水可從面層順暢進入基層、表面層、路面，并隨之排入臨近排水設施或滲入路基，前兩種設計能夠降低路面徑流、滿足排水需要，但無法滿足“滲、滯、蓄、凈”四方面需要，第三種設計對路基土滲透系數要求較高，適用于公園、廣場、小區等中輕荷載的道路，無法滿足城市快速路、主干路需要。因此，海綿城市市政道路設計必須關注各類新型路面材料的選擇，高環保、高強度的瀝青路面材料應得到重點關注。

1.2 道路橫坡及綠化帶設計

由中間向道路兩邊傾斜屬于傳統市政道路的主要設計模式，道路的兩側設置排水口，排水口可收集匯入的雨水至雨水管系統，相較于道路，綠化帶采用凸起模式設計，高度在25～40cm（相較于道路）區間。為較好服務于海綿城市建設，可采用向中央綠化帶傾斜的道路設計模式，以此中間的綠化帶可負責收集雨水，綠化帶需同時采用凹型模式設計，高度在-5～-10cm（相較于道路）區間，以此更好收集雨水。還應設置碎石盲溝于綠化帶下方，同時需設置碎石層于盲溝底面且超過路基工作區的深度范圍。具體設計還需要關注智能開關控制模式選用、道路雨水口篦子減少、雨水管徑減小，雨水篦子的開關應在地面水因較大雨量無法排除時打開，此時雨水管排水系統開始收集雨水。基于上述設計，路面滲透、反向路基滲流、雨水管收集、綠化帶滲溝“滲、滯、蓄”即可取得傳統的雨水管收集模式，更好服務于我國各地的海綿城市建設[2]。

1.3 道路人行道設計

基于海綿城市建設需要，需結合道路人行道較低的人行荷載進行設計，如采用透水人行道板進行人行道鋪砌。具體設計可采用透水混凝土鋪砌人行道基層，采用碎石層作為墊層，為減小路基工作區受到的影響，隔離層需設置于靠近道路一側，同時設置的碎石溝規格應為30cm，并基于路基工作區深度確定碎石溝深度，人行道范圍內雨水需要與路基底面碎石滲水層連接起來，雨水滲流可由此得到更好處理。對于人行道側綠化帶，可采用綠化帶雨水收集方式進行設計，以此設置底層滲水層與滲溝。值得注意的是，土基的滲透性需滿足透水人行道要求應存在不小于1.0×10-3mm/s的土壤滲透系數，且滲透面與地下水位的距離需大于1m。

2 實例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，本文以某地市政道路改造工程作為研究對象，工程所在地存在1400～2200mm的年降水量，每天日照時間、無霜期平均時間分別為46%、219d。原有市政道路設置有雨水管道系統（d400～d1000管徑），但受到設計年限較早、設計理念落后等因素影響，無法滿足現階段當地海綿城市建設需要，因此當地基于海綿城市理念針對性開展了市政道路改造工程，由此開展的市政道路設計取得了令人滿意的成果，具備較高借鑒價值。

2.2 具體設計

2.2.1 整體設計

為較好服務于海綿城市建設，當地計劃基于海綿城市理念對原有市政道路進行針對性改造，以此打造海綿景觀中軸線，改造后的市政道路需具備應對30年一遇暴雨的能力，且擁有83%以上的年徑流總量控制率。在具體的市政道路改造工程中，設計需遵循系統性、尊重自然、海綿設施多樣性、經濟適用性、監測可考核性等原則進行，這里的監測可考核性指的是設計環節需拿出科學性、可行性較高的監測方案，以此配合多樣化的海綿設施更好為海綿城市建設提供支持。基于工程實際，設計最終圍繞雨水塘、雨水濕地、雨水花園、植草溝、道路載體展開，最終提出了花草植被、景觀石、水體、道路融合的總體設計方案，同時設計的休憩草坪、親水平臺等人文活動場所也能夠為海綿城市理念貫徹提供輔助。

2.2.2 源頭控制設計

原市政道路的緩坡綠地與微高綠地設置于東側，高坡度與高綠地設置于西側，臨近濕地的北段存在較為優越的生態條件，因此具體的改造設計重點圍繞市政道路現有斷面排水展開，以此將現有排水溝封閉、建設機非隔離帶（寬1m）、建設滯蓄型植草溝（東、西側）、調整步道路沿石高度，其中東、西側的滯蓄型植草溝建設需分別配套建設分散型雨水花園、護坡型雨水花園，采用15c左右的調蓄水深進行雨水花園設計，同時采用10cm左右的調蓄水深進行滯蓄型植草溝設計。卵石滯蓄植草溝、護坡型雨水花園、雨水花園屬于設計的主要內容，卵石滯蓄植草溝斷面圖如圖1所示，該調節雨水流量與流速、輸送雨水的功能，設計采用2.5m的寬度、10cm的卵石厚度。

2.2.3 積水澇點處理

在進行改造前，原市政道路存在積水澇點5個，結合實際調研分析可以確定，排水淺溝易淤堵、流量較小屬于積水澇點出現的主要原因。為滿足海綿城市建設需要，圍繞積水澇點的改造主要采用改變車行道與人行道坡向、翻新路面的設計，同時需設法充分發揮植草溝與雨水花園的滯蓄控制功能，配合針對性設置的低影響開發設施溢流口，高效、快速的雨水排放得以順利實現，市政道路周邊的自然水塘、低勢綠地、濕地也能夠充分發揮自身作用，澇點的更好控制得以實現，同時改造設計增加的道路排水豁口也在其中發揮著積極作用。

圖1 卵石滯蓄植草溝斷面

2.2.4 大排水設計

基于海綿城市理念的大排水設計也在市政道路改造工程中有著深入應用，具體設計圍繞不同匯水區分流配合、自然坡走道展開，以此服務于市政道路不同路段，設計目標即可更好實現。在基于不同匯水區分流配合設計中，為實現針對性大排水，設計針對性開展了區域劃分，如原市政道路西側匯水區域的大排水設計圍繞最低點處西側人行道改造展開，通過卵石排口，大暴雨天氣下的雨水即可排入附近湖泊，該區域的積水水深可由此得到較好控制；在基于自然坡走道方式的設計中，設計主要圍繞植草溝、雨水花園、步道、集中式雨水花園、濕地展開，由此即可滿足不同雨水天氣下的排水需要。

3 結論

綜上所述，海綿城市市政道路設計需關注多方面因素影響。在此基礎上，本文涉及的源頭控制設計、積水澇點處理等內容，則提供了可行性較高的海綿城市市政道路設計路徑。為更好服務于海綿城市建設，各類新型材料、新型施工技術的針對性應用必須得到業內人士的重視。