海綿城市在市政道路設計中的應用策略

肖 椿，孟 軍

中交第二公路勘察設計研究院有限公司，湖北 武漢 430056

1 工程案例

佛山市順德區龍盆北路東延線工程起點接碧桂路，終點接逢沙大道，全長約1815.43m，道路寬度為47m、56.5m、57.5m及68.5m。其作為城市主干路，主要設計內容為市政道路雨水工程設計，主要采用透水鋪裝、下沉式綠地等海綿設施。

2 海綿城市概述與建設理念

2.1 海綿城市概述

海綿城市指的是在城市的建設和發展過程中，為了應對環境的惡化、暴雨等自然災害，使城市就像海綿一樣可以自由地吸水和放水。海綿城市在市政道路設計中的應用,即可以實現滲水和儲水的重要作用，還可以實現對污水的二次利用。此外，通過自然力量實現對雨水資源的處理是海綿城市在市政道路設計中應用的根本目的，能夠使城市具備生態能力。

從防雨防洪的角度來看，海綿城市在市政道路設計中的應用可以緩解城市排水壓力，滿足城市防水防洪的基本要求，這是海綿城市在市政道路設計中的根本目的和主要目標。

從水資源利用的角度來看，海綿城市在市政道路設計中的應用實踐可以使實現城市對雨水資源的合理利用。我國的水資源嚴重短缺，而海綿城市是解決水資源短缺的一種有效方法，這也是海綿城市對城市作出的主要貢獻。

2.2 海綿城市建設理念

近年來，海綿城市在市政道路設計中得到了迅速地推廣與普及?！昂＞d”是一個形象的詞語，就是先“吸收”城市道路上的雨水，然后再利用的一個過程。海綿城市在市政道路設計中的應用可有效解決內澇、水資源短缺等難題。海綿城市建設理念是在經濟與社會快速發展的背景下應運而生的一種新理念，它在提高雨水水資源利用效率和節約水資源等方面發揮了極其重要的作用，具有十分廣闊的發展前景。

3 海綿城市建設要素

3.1 滲透

當前形勢下，隨著城市化進程的不斷加快，城市中高樓林立，柏油馬路成為常態，綠地面積逐漸減少，滲水能力隨之下降，越來越多的雨水只能流入地下水管道，造成了嚴重的水資源浪費。因此，海綿城市在市政道路設計中的應用目的就是將水循環通道“打通”，并將滲透的作用充分體現出來，保證水循環的暢通無阻。

3.2 蓄水

蓄水指的就是將雨水保存下來，是減少雨水徑流的重要途徑之一。隨著城市化建設的不斷發展，自然地形地貌遭到了嚴重的破壞，如果雨水在短時間內匯集到了一個地方，該地就可能產生內澇。因此先將雨水收集起來，再實現對其的循環利用十分必要。蓄水是海綿城市在城市道路設計中的一個鮮明的特征，在降雨集中的季節能夠避免過量的雨水在地表堆積造成災害，發揮出極其重要的作用。

3.3 滯留

海綿城市在城市市政道路的設計中還具有滯留雨水的優勢，通過改變地形結構與地表設施對雨水的流速和流量進行調節。滯留可以緩解雨水形成的高峰，達到以時間換空間的目的，將其供給于植物，節約灌溉水量[1]。

3.4 凈化

凈化是海綿城市市政道路設計中的一個十分重要的環節，凈化在對雨水的回收、再利用的過程中發揮著不容忽視的重要作用，也只有通過凈化后的雨水才可以實現再利用的目的。但是，凈化這一要素是需要根據對雨水不同的用途進行分類，是一項具有針對性的工作。目前，凈化主要包括生物凈化法和土壤凈化法兩種[2]。

（1）生物凈化法。生物凈化法指的是在地勢較低的區域內，通過植物、土壤及微生物蓄滲的能力，對實現雨水凈化的一種方法。但需要注意的是，生物凈化法應嚴格根據植物的耐淹能力、土壤和微生物的滲透能力進行。

（2）土壤凈化法。土壤凈化法指的就是在對雨水收集的同時通過土壤對其進行凈化。雨水通過凈化處理，再將其用于城市綠化澆灑、景觀用水等，土壤凈化法要結合所處的區域環境設置不同的凈化體系[3]。

需要明確的是，海綿城市與傳統雨水處理的方式之間有著很大的差異性，海綿城市在雨水截留、城市生態環境改善方面具有極其重要的現實意義。其中，城市綠地和廣場設計是海綿城市在市政道路設計中的兩個最為關鍵的環節，可以實現對雨水滯留和再利用的目的。

4 海綿城市在市政道路設計中的應用策略

4.1 透水鋪裝設計

在該項目中，透水鋪裝設計的主要作用在對道路結構進行調整的基礎上對人行道的透水性進行優化，實現對道路結構內徑流污染的清除，提升市政道路的透水能力?；诖耍谑姓缆返匿佈b設計中，應選擇具備透水能力的鋪裝材料。通常情況下，使用到的鋪裝材料分別為6cm厚的透水磚、2cm厚的中粗砂調平層、15cm厚的多孔隙水泥穩定碎石以及15cm厚的級配碎石。不同的材料也有不同的使用用途，例如透水磚通常被應用到市政道路人行道的設計中，而透水混凝土通常被應用于建筑或小區的道路。總的來說，無論在任何區域應用透水磚，透水性、透氣性、保水性都是鋪裝材料的基本要求。海綿城市在市政道路設計中的應用，要求人行道設計中使用透水磚材料，在雨水多發的季節雨水能夠滲入地下，這樣不僅可以有效控制路面上的大量積水，還對地下水進行了充足的補給。

該項目透水人行道路面結構為6cm厚的透水磚+2cm厚的中粗砂調平層+15cm厚的多孔隙水泥穩定碎石+15cm厚的級配碎石，路面橫坡為2%。其中，透水磚滲透系數要求不小于1.0×10-2cm/s，透水水泥砼的孔隙率不小于15%，滲透系數不小于1.0×10-2cm/s，中粗砂均為透水性好的路面材料。人行道透水鋪裝示意圖如圖1所示。

圖1 人行道透水鋪裝示意圖

4.2 側分帶設計

側分帶設計主要通過以下兩個步驟實現：一是雨水的收集，此時，對側分帶設計的高度要低于20cm，側分帶雨水口的位置要設置在種植層與道路高度的中間，其目的是保證二者之間的均勻性；二是對雨水的過濾，先將雨水資源進行過濾，實現雨水清潔。

由于需要考慮到該項目的特點，側分帶的設計采取下沉式的設計理念，具體如下：

（1）機動車道路緣石設計采取開口措施，并用立篦式雨水篦子替換；

（2）根據雨水的流向在機動車道路緣石的進水口處設計初期雨水沉泥及溢流設施，待初期雨水進入沉泥及溢流設施再去除成渣后，流入與側分帶中；

（3）綠地吸水呈飽和狀態之后，側分帶開始蓄水，當蓄水的深度滿足設計要求時，通過雨水溢流井排入地面層機動車道下設的雨水檢查井內，再經過傳輸最后排入附近的河道中；

（4）對于側分帶內的路面結構層和分隔離帶底面的鋪設應符合相關防滲要求，以防止水流的滲透給路基的內部與結構帶來的損害。為保證下沉式側分帶內雨水的順利排出，還應設置雨水溢流井及橫向排水管，這樣做的目的是保證超量的雨水可以排入道路的雨水管網系統內。下沉式綠化帶設計平面圖如圖2所示。

圖2 下沉式綠化帶設計平面圖

5 結束語

綜上所述，隨著經濟與社會的不斷發展，海綿城市的建設是我國在倡導環境保護過程中一種十分實用的方法。因此，相關部門應加大對海綿城市的建設力度，這樣一來，海綿城市市政道路的設計中存在的問題也就有了新的解決方法與思路。隨著海綿城市的建設與發展，相信我國的生態環境一定會向著良好的方向不斷發展，城市中的洪澇、雨水徑流污染、水資源匱乏及生態環境惡化等問題將會得到有效的緩解。