臨港J1路景觀工程海綿技術(shù)應(yīng)用實踐

陸雯靜

上海市園林工程有限公司 上海 200083

上海市臨港新城J1路景觀工程作為本區(qū)域的主要交通要道，也是這片開發(fā)區(qū)的先行工程之一，具有著政府招商引資的重要作用。其“海綿城市”的試點應(yīng)用，為臨港開發(fā)區(qū)的生態(tài)文明建設(shè)提供指導(dǎo)。因為是道路上的試點工程，所以建設(shè)中需要充分考慮并結(jié)合道路的結(jié)構(gòu)與功能，如人行道、市政排水、道路綠化等，通過采用透水鋪裝、雨水花園、雨水循環(huán)利用等海綿技術(shù)，可為類似道路的海綿城市建設(shè)提供一定的參考和借鑒。

1 項目概況

臨港J1路建設(shè)前道路主體結(jié)構(gòu)已完成，全長4 km，總綠化面積達100 000 m2，主要涉及海綿城市建設(shè)、土方回填、綠化種植、水電安裝和硬質(zhì)景觀建設(shè)。J1路綠化區(qū)域進行景觀工程建設(shè)的同時，需對道路排水系統(tǒng)進行優(yōu)化與改造，以滿足海綿城市建設(shè)的需要。其中道路中有650 m段為“海綿城市”建設(shè)試驗段，面積為13 000 m2道路兩側(cè)綠化帶寬10 m，建設(shè)內(nèi)容為雨水花園。雨水花園與車行道間有一條寬3.5 m的人行道，人行道鋪裝采用透水磚鋪設(shè)。道路兩側(cè)路緣石位置每隔40 m設(shè)置1個雨水收集口，用于收集道路及兩邊綠化帶的雨水。雨水花園植物以多彩的灌木和花卉為主，背景為高大植物。雨水花園下是4個容量為90 m3的蓄水模塊，用以增強雨水花園的“蓄水”能力。道路上還設(shè)計了景墻、坐凳、景石等附屬設(shè)施，以增加道路景觀。

2 海綿設(shè)計理念

本工程的海綿設(shè)計理念是“環(huán)保、生態(tài)”，因此在材料選擇和建設(shè)形式上都與自然緊密結(jié)合。比如人行道鋪裝花紋設(shè)計為“跳躍的浪花”，綠化帶通過植被、石材等營造自然氣氛。排水系統(tǒng)改造為可以將雨水收集循環(huán)利用的系統(tǒng)。這樣的建設(shè)可整體提升普通道路的使用功能和景觀效果，使其在具備人車通行的基本功能的同時，具有更好的游覽、健身和招引投資的功能[1-5]。

3 海綿技術(shù)應(yīng)用實踐

海綿城市在本工程中的應(yīng)用，從功能及運作原理上整體可以劃分為收水、蓄水和雨水再利用。結(jié)構(gòu)上依次體現(xiàn)為道路雨水收集口（收水），人行道鋪裝及雨水花園（蓄水）和雨水循環(huán)利用系統(tǒng)（雨水再利用）。通過這樣的布局，使海綿城市起到對雨水徑流消減的作用。雨水口利用現(xiàn)有雨水口，起到雨水收集的作用，即將道路上及兩側(cè)綠化帶的雨水收入排水管道。透水磚和雨水花園起蓄水作用，透水磚結(jié)構(gòu)的性質(zhì)也能夠像“海綿”一樣儲存一部分雨水，而雨水花園主要是通過其蓄水層和植物對雨水進行蓄水，同時雨水花園還是水體收集后雨水的“消耗”體。雨水再利用是通過雨水收集設(shè)備將收集的雨水通過地埋一體機供輸給雨水花園再利用（圖1）。

圖1 臨港J1路海綿建設(shè)平面布局

3.1 道路透水鋪裝

人行道鋪裝材料可以是透水混凝土，也可以是透水磚形式。考慮到非海綿城市段鋪裝為花崗巖鋪裝，為了與其達成整體上的統(tǒng)一，故選用透水磚。同時，為了使得顏色、花紋與其他花崗巖一致，透水磚需要定制。透水磚鋪裝結(jié)構(gòu)從上層到下分別為透水磚面層、中砂找平層（砂粒徑0.3～5.0 mm）、碎石墊層（粒徑5～60 mm）、中砂墊層、素土夯實，根據(jù)功能的不同各結(jié)構(gòu)層厚度也不一，有的還設(shè)計有土工織物、灰土等。透水磚本身具有蓄水功能，為了將更多的雨水下滲到土層，基層也做透水處理，故不采用水泥砂漿黏結(jié)的方式（圖2）。

透水磚與普通石材相比，材料本身具有蓄水功能，同時還可以將水滲透到鋪裝層之下（土壤），所以有一定的蓄水、透水能力。其綜合蓄水能力不僅與材料本身有關(guān)，還與其下土壤的吸水、滲水能力有關(guān)，一般砂性土滲水能力強，黏性土滲水能力差。若透水磚設(shè)計在車行道旁，則設(shè)計和施工時需重點考慮納水后雨水對道路的影響，如果道路基層或路基長期處于泡水狀態(tài)，則會破壞道路結(jié)構(gòu)，應(yīng)提前做好隔水和防水等措施。

3.2 雨水花園建設(shè)

雨水花園作為海綿城市建設(shè)的一種方式，正在被廣泛應(yīng)用。本工程道路雨水花園的整體結(jié)構(gòu)分為種植層、砂礫層、土壤層。砂礫層設(shè)置在中央地帶，整體呈凹形，可以儲水。在雨水花園邊坡處設(shè)置溢流管，待水位達到一定標(biāo)高時，多余的水便通過溢流管排到道路管網(wǎng)，再匯集到蓄水設(shè)備里。雨水花園的背景樹為喬木，上層選擇合歡、棕櫚、櫸樹等高大、樹形美觀的植物；中層以花灌木為主，如彩葉杞柳、金葉大花六道木、紅花檵木等；地被植物采用成景效果好、生長能力強的植物，水果蘭、百子蓮等采用片植形式，與紫葉千鳥花、黃金菊、綿毛水蘇等進行組團種植。部分植物和景石宜搭配設(shè)計，營造自然風(fēng)趣的風(fēng)格，做到“軟硬相宜、自然相生”的景觀效果（圖3）。

圖2 人行道透水磚鋪裝

圖3 建設(shè)中的雨水花園

雨水花園是市政道路上收集雨水的應(yīng)用終端，其承擔(dān)“消化”雨水的角色，同時也是道路景觀提升的重要方式之一，所以植物配置與土建施工質(zhì)量是影響其功能的主要因素。必要時，可根據(jù)園藝師或綠化工程師的建議對其進行進一步的深化提升。在充分考慮并確保道路結(jié)構(gòu)安全的同時，通過景觀造景技術(shù)將雨水花園打造成道路上一抹靚麗的風(fēng)景線。

3.3 雨水循環(huán)利用

雨水循環(huán)利用系統(tǒng)是為了增強海綿城市的蓄水能力及將收集的雨水在后期進行利用而增設(shè)。本工程中具體采用了4個容積為90 m3的蓄水設(shè)備，可以將部分雨水暫時存放起來，在干旱季節(jié)或者雨水花園缺水時通過地埋一體機反哺給植物。其中蓄水設(shè)備施工關(guān)鍵在于基坑的開挖和維護，開挖深度達4.1 m。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，基坑開挖及基坑圍護專項方案須經(jīng)專家論證后方可實施。區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)為黏性土，結(jié)合周邊施工條件，基坑圍護采用拉森鋼板樁形式，用挖機壓樁。施工時要確保樁的位置準(zhǔn)確，樁身要垂直，否則立即糾正或拔出重壓。圍護做好后進行鎖扣試驗和檢查。基坑排水采用基坑底開挖明溝和集水坑，再用水泵抽水排出的方式進行（圖4）。

圖4 雨水循環(huán)系統(tǒng)示意

因蓄水設(shè)備安裝所在的綠化帶寬度僅10 m，故蓄水設(shè)備在市政道路上的應(yīng)用要特別注意保護好已有道路路基和基層的穩(wěn)定，基坑與道路的邊緣距離要滿足要求，打樁后加強鋼板樁的支撐，確保道路側(cè)土方不位移。同時，在確保收水標(biāo)高和蓄水容量的基礎(chǔ)上，盡量適當(dāng)增加基坑的開挖深度以達到減小基坑開挖面積的目的，在安全和功能上衡量施工措施。

蓄水設(shè)備是市政道路雨水收集后的匯集點，收集后多余的水可以通過溢流管排到其他排水管網(wǎng)。蓄水設(shè)備的運作質(zhì)量還與前期水質(zhì)的過濾、凈化質(zhì)量有關(guān)，要嚴格分析設(shè)備所在地的垃圾、雜物類別，從而進一步采取凈化措施。蓄水設(shè)備收集的雨水通過沉淀凈化，最后可用于雨水花園景觀用水的補給。

路面、綠化帶里的雨水最終通過道路上的雨水口匯集到市政管道，再由市政雨水管統(tǒng)一收集到蓄水設(shè)備。雨水模塊收集后，多余的水再排至市政排水管網(wǎng)。雨水花園對雨水徑流的消減作用因雨量大小不同而定。

實踐發(fā)現(xiàn)：在蓄水設(shè)備無存水的情況下，當(dāng)遇到小雨和短時大雨天氣時，雨水花園對雨水徑流可以實現(xiàn)100%的消減；當(dāng)中雨、持續(xù)性大雨天氣時，雨水花園對雨水徑流的平均消減率在45%左右；而當(dāng)梅雨天氣或連續(xù)多天下雨時，前期蓄水后雨水花園水量達飽和狀態(tài)，則對雨水徑流消減作用不大。

4 結(jié)語

市政道路中“海綿城市”的建設(shè)，必須要綜合考慮道路排水、道路功能和道路景觀，使得各要素有機結(jié)合，功能互補。雨水井（口）、透水鋪裝、雨水花園、蓄水設(shè)備等海綿技術(shù)為市政道路海綿城市的建設(shè)提供新思路，小品及構(gòu)筑物提升了道路景觀品質(zhì)和趣味性。在實施過程中，蓄水設(shè)備、透水鋪裝等應(yīng)用要充分考慮對市政道路穩(wěn)定性及安全性的影響，前期雜物的凈化直接影響到蓄水設(shè)備的使用功能。

相對而言，海綿技術(shù)在市政道路的應(yīng)用存在前期建設(shè)成本較高、施工相對繁瑣、各專業(yè)緊密配合等問題，但建成后減輕城市排澇、優(yōu)化道路景觀、降低后期維護成本等都具有非常積極而重要的意義。