關(guān)于“海綿城市”理念在市政道路設(shè)計中的運用分析

孫 晨 劉榮強(qiáng) 董 鑫 李鵬飛

北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司

1 前言

隨著當(dāng)前城市化進(jìn)程的加快發(fā)展，我國城市建設(shè)框架變得越來越大，各區(qū)域之間的聯(lián)系主要通過市政道路來完成。為了能夠?qū)Τ鞘兴Y源環(huán)境和生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效改善和保護(hù)，在市政道路設(shè)計過程中要對“海綿城市”理念進(jìn)行充分分析及合理運用，這樣才可以保證城市既有“面子”，更有“里子”。

2 市政道路設(shè)計中運用“海綿城市”理念的意義

海綿城市是指城市能夠像海綿一樣，下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用。海綿城市建設(shè)應(yīng)遵循生態(tài)優(yōu)先等原則，將自然途徑與人工措施相結(jié)合，在確保城市防澇安全的前提下，最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化，促進(jìn)雨水資源的利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在市政道路設(shè)計中對“海綿城市”理念進(jìn)行運用能夠?qū)Φ缆飞系挠晁M(jìn)行有效收集，并通過“滲、滯、蓄、凈、用、排”等方式在下雨時吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時將蓄存的水釋放并加以利用，讓道路成為雨水資源化利用的載體，這樣不僅可以對生態(tài)環(huán)境建設(shè)起到促進(jìn)作用，還可以達(dá)到美化城市、改善市民生活環(huán)境的效果。

3 市政道路設(shè)計中運用“海綿城市”理念的優(yōu)勢

市政道路作為城市的骨架，是市民日常出行的重要載體，在市政道路設(shè)計中根據(jù)實際情況合理運用“海綿城市”理念，有利于推進(jìn)城市道路對雨水的收集、凈化和利用，減輕對市政排水系統(tǒng)的壓力，逐步實現(xiàn)“小雨不積水、大雨不內(nèi)澇、暴雨安全有保障”的目標(biāo)。與此同時，隨著城市人口數(shù)量急劇增長和各種資源濫用等問題變得越來越嚴(yán)重，自然環(huán)境也受到一定程度的污染和破壞，雨水當(dāng)中含有的各種雜質(zhì)和污染物也變得越來越多。這些受到污染的雨水未經(jīng)處理，一旦進(jìn)入到地下就會對地下水系造成巨大污染。同時在降雨量較大的季節(jié)，雨水通過排水管道流出，也無法實現(xiàn)對地下水資源進(jìn)行補(bǔ)充，長此以往就會導(dǎo)致地下水位下降。在市政道路設(shè)計中運用“海綿城市”理念，還可以實現(xiàn)對水資源的有效應(yīng)用，對于環(huán)境保護(hù)也有著非常重要的意義。

4 市政道路設(shè)計中運用“海綿城市”理念的措施

4.1 車行道設(shè)計

車行道包括機(jī)動車道和非機(jī)動車道，是市政道路系統(tǒng)中的主要部分，也是運用“海綿城市”理念的重要部分。首先，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)條件、荷載等級、景觀要求、環(huán)境情況等因素考慮對車行道是否設(shè)置透水路面結(jié)構(gòu)。在“海綿城市”理念的影響下，從路基穩(wěn)定性等角度考慮，對于非嚴(yán)寒、非濕陷性黃土、非膨脹土等地區(qū)，應(yīng)加強(qiáng)透水路面結(jié)構(gòu)在輕荷載的城市道路、小區(qū)道路等進(jìn)行運用。其次，根據(jù)具體情況，道路橫斷面設(shè)計中盡量預(yù)留較寬的綠化分隔帶，因此道路斷面盡可能選擇三幅路或者四幅路，其中，機(jī)動車道坡向兩側(cè)分隔帶，在機(jī)動車道外側(cè)設(shè)置環(huán)保型雨水口，通過增加截污裝置等措施，盡量減少地表徑流產(chǎn)生的非溶解性污染物進(jìn)入雨水管道；非機(jī)動車道坡向兩側(cè)分隔帶，且非機(jī)動車道與兩側(cè)分隔帶緣石頂面可考慮采取齊平設(shè)計，雨水可直接流入兩側(cè)分隔帶，在分隔帶內(nèi)蓄積下滲，并通過設(shè)置滲透溢流井進(jìn)行調(diào)蓄收集，隨后溢流進(jìn)入雨水管道。

4.2 人行道設(shè)計

人行道在市政道路設(shè)計中占據(jù)著非常重要的地位，是道路使用者對道路系統(tǒng)體驗最直接的位置，這就要求設(shè)計人員在設(shè)計過程中要對海綿城市理念進(jìn)行充分分析與運用。對人行道結(jié)構(gòu)采用透水性較強(qiáng)的透水步道磚以及透水基層，這樣可以在降雨量較大的時候?qū)⑷诵械郎系姆e水進(jìn)行快速滲透，不僅能夠?qū)Φ叵滤Y源進(jìn)行補(bǔ)充，而且還可以將土壤濕度始終保持在合理范圍之內(nèi)。除此之外，透水步道磚在通常情況下具有較高的孔隙率，城市噪聲系數(shù)也可以通過道路得到進(jìn)一步降低，城市中噪聲污染得到有效減少。

4.3 生物滯留帶設(shè)計

所謂的生物滯留帶設(shè)計，簡單來說就是在市政道路設(shè)計過程中對各種植被進(jìn)行充分應(yīng)用，通過植被對雨水進(jìn)行滯留和儲存，在這個過程中對各種生物原理進(jìn)行充分應(yīng)用，這樣能夠達(dá)到凈化雨水的目的。城市環(huán)境在通常情況下比較溫和，對于雨水較為充沛的地區(qū)而言，設(shè)計人員可以將生物滯留帶的設(shè)計價值和優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來，這樣不僅能夠?qū)⒙访嫖廴驹催M(jìn)行有效減少，還可以降低對水資源帶來的負(fù)面作用，在城市當(dāng)中也是雨水蓄調(diào)的重要途徑之一，雨水滲透面積得到進(jìn)一步增加，對城市的熱島效應(yīng)也可以進(jìn)行有效避免。除此之外，生物滯留帶還可以在城市內(nèi)部營造豐富多彩的生態(tài)環(huán)境，對城市道路綠化帶進(jìn)行有效地改進(jìn)和完善，其在市政道路設(shè)計中運用“海綿城市”理念有著非常廣泛的應(yīng)用前景和價值，設(shè)計人員應(yīng)該在設(shè)計過程中充分體現(xiàn)該理念的應(yīng)用優(yōu)勢，對城市發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到促進(jìn)作用。

4.4 下凹式綠化帶設(shè)計

綠化帶作為市政道路的重要組成部分，通常包括中央分隔帶、兩側(cè)分隔帶、行道樹設(shè)施帶、綠化設(shè)施帶等。在設(shè)計過程中對道路斷面合理布設(shè)綠化帶，便于對綠化帶天然的雨水滲透性能進(jìn)行充分利用。通過對綠化帶進(jìn)行下凹式設(shè)計，自然降雨可以通過下凹式綠化帶預(yù)留的下凹空間進(jìn)行有效存儲，不僅能夠讓雨水徑流的滲透能力得到提升，而且還可以充分發(fā)揮其削減流量和徑流過濾的作用，地表水、地下水和自然降雨三個部分可以有效轉(zhuǎn)化，水循環(huán)系統(tǒng)始終保持在平衡狀態(tài)。下凹式綠化帶內(nèi)還可以鋪設(shè)蛭石、礫石等材料進(jìn)行雨水過濾凈化，可以有效降低地表徑流的污染物含量，使城市地下水系以及周圍河流湖泊不會受到污染。

4.5 路緣石設(shè)計

在市政道路設(shè)計中，路緣石是道路邊緣的一項關(guān)鍵排水設(shè)施，通常包括了立緣石和平緣石兩種類型。其中立緣石稍高于周圍地表，雨水能夠直接漫流到立緣石內(nèi)側(cè)雨水口內(nèi)。同時也可以考慮將雨水口與立緣石結(jié)合，設(shè)置聯(lián)合式雨水口，進(jìn)一步增加雨水收集能力；平緣石則和周圍地表高度相同，可以讓雨水直接漫流到綠化帶內(nèi)。在以往的設(shè)計中，尤其是非機(jī)動車道內(nèi)側(cè)設(shè)置立緣石無法在短時間內(nèi)讓雨水漫流到綠化帶中，所以在實際設(shè)計過程中，可以考慮采用在非機(jī)動車道內(nèi)側(cè)設(shè)置平緣石的方式，使綠化帶快速收集人行道、非機(jī)動車道地表徑流雨水，最大限度地實現(xiàn)雨水在市政道路區(qū)域的積存、滲透和凈化。

4.6 路肩邊溝設(shè)計

以往傳統(tǒng)的水泥混凝土邊溝極易發(fā)生堵塞，不但不美觀，并且還不具備雨水凈化的功能，所以在運用“海綿城市”理念進(jìn)行道路設(shè)計過程中，可以考慮采取設(shè)置植草溝的方式進(jìn)行處理。植草溝主要指的是種植植被的景觀性地表溝渠，不但可以有效收集雨水，并且還可以發(fā)揮其雨水輸送、凈化以及排放等作用。植草溝通常設(shè)置于公路兩側(cè)，市政道路設(shè)計中需結(jié)合兩側(cè)地塊性質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，一般兩側(cè)地塊規(guī)劃為公共綠地時，盡量在公共綠地設(shè)計中結(jié)合道路條件、環(huán)境條件、景觀條件等設(shè)置植草溝，同時也需要做好植草溝的日常維護(hù)工作。

4.7 邊坡防護(hù)設(shè)計

一般情況下，邊坡防護(hù)工程多運用于公路項目中，市政道路因兩側(cè)地塊開發(fā)，邊坡防護(hù)工程往往運用較少。但隨著當(dāng)前城市化的加快發(fā)展，越來越多的市政道路超前于兩側(cè)地塊開發(fā)建設(shè)，在兩側(cè)地塊建成前，需要結(jié)合“海綿城市”理念統(tǒng)籌考慮市政道路的邊坡防護(hù)設(shè)計。在對邊坡防護(hù)形式進(jìn)行選擇時，一般多采取植草護(hù)坡、生態(tài)網(wǎng)格護(hù)坡、擋土墻護(hù)坡等三種類型。針對市政道路與兩側(cè)地塊高差較低的位置，應(yīng)優(yōu)先考慮植草護(hù)坡；生態(tài)網(wǎng)格護(hù)坡多運用于市政道路與兩側(cè)地塊高差大于2m 的位置。上述兩種護(hù)坡形式對原有水生態(tài)環(huán)境影響較低，且利于以后地塊與道路進(jìn)行銜接。當(dāng)市政道路與兩側(cè)已建成地塊存在較大高差的地方，在不具備放坡條件的情況下，可考慮采用擋土墻護(hù)坡形式。擋土墻防護(hù)相較于植草護(hù)坡、生態(tài)網(wǎng)格護(hù)坡來說，其控水能力較差，不過卻對邊坡防護(hù)具有顯著的穩(wěn)定性。總體來說，市政道路設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合項目的實際情況，合理選擇邊坡防護(hù)形式，在遵循生態(tài)優(yōu)先的原則下，也應(yīng)切實防止坍塌影響到道路路面的安全。

5 結(jié)束語

綜上所述，“海綿城市”理念在市政道路設(shè)計過程中占據(jù)著非常重要的地位，作為道路設(shè)計人員應(yīng)在設(shè)計過程中對該理念進(jìn)行充分分析，根據(jù)實際情況來進(jìn)行合理有效地運用，這樣才能夠?qū)λY源進(jìn)行合理利用，并在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”。此外，設(shè)計人員還要對先進(jìn)的技術(shù)和材料進(jìn)行有效選擇，這樣不僅能夠?qū)λY源進(jìn)行合理保護(hù)，而且還可以促進(jìn)城市道路的進(jìn)一步發(fā)展。