基于海綿城市的市政道路研究

盛洪群 菏澤市鐵路投資發展集團有限公司

1 前言

海綿城市屬于新型的城市雨水收集系統，不僅可以防止城市中出現較為嚴重的內澇問題，還有助于實現資源的優化配置，滿足現代化城市發展的需要和標準。在當前市政道路設計工作中需要加強海綿城市的建設，要求提升城市本身的抗洪能力，完善城市道路中的路網結構。本文通過論述海綿城市的特點以及在市政道路設計中的具體應用，為后續工作指明正確的方向。

2 海綿城市的概述

在科技水平不斷發展的現代，傳統的設計理念已經無法滿足城市發展需要和人們出行的需求，因此在當前市政道路設計工作中，要充分發揮海綿城市的優勢，彰顯現代化的市政道路設計理念，使市政道路設計能夠煥發出新的活力，提升實際的設計水平。海綿城市主要是指在城市內部，做到像海綿一樣面對各種復雜多變的城市環境，能夠具備較強的自然災害預防能力，通過適應和修復保持本身的巨大彈性。在實際工作中要充分發揮海綿城市理念的優勢，通過綠地和城市水系統構建完善的自然生態系統。

在海綿城市設計中，要在城市內部完成雨水的吸收和凈化，并且還要融入新型材料，共同構建科學的海綿城市發展模式。通過儲存和凈化，在城市內部像海綿一樣能夠適應不同生態環境，靈活應對自然災害，降低自然災害發生時帶來的損失。在多雨季節能夠實現城市的吸水和蓄水，實現雨水的凈化，在城市需要水源時，又能夠再次利用之前所儲存的雨水，實現資源的優化配置。

在當前城市發展進程中實施海綿城市設計理念非常重要，在實際工作中需要秉承保護城市生態環境為主的理念開展實施，樹立因地制宜的設計原則，實現多方位保護措施，從而提高實際的設計水平。在海綿城市設計工作中，可以適當地借鑒其他地區在海綿城市設計方面的經驗及方法，再結合城市當前的發展特點融入針對性較強的設計方案，提高海綿城市本身的適用性。在實際工作中，需要保護城市的雨水綜合利用系統，以構建和諧城市為主，搭建科學性較強的生態環境。在進行海綿地帶建設時，需要加強對自然界降水和地表水的合理性利用，完善實際的設計模式，提升實際的設計水平。

3 海綿城市理念在市政道路工程中的應用原則

3.1 海綿城市理念需要遵循自然客觀規律

違背客觀事實基礎的理念必然無法實施，因此海綿城市理念需要遵循自然客觀規律，利用集約化設計方式對資源進行協調。同時利用水庫和水道等循環儲存水資源，達到海綿吸水的效果，再利用有關排水設計將儲存的水資源排出，達到海綿擠水的效果。如此反復循環，在客觀事實的基礎上實施海綿城市理念，有效增加城市的穩定性。

3.2 海綿城市理念需要合理控制資源損耗

海綿城市除了節約水資源外，還需要節約有關的土資源和鋼鐵資源等，盡量選擇在自然的基礎上建設有關設施。比如盡量在靠近河道的地方建立水庫，尤其是河道的中下游。若水庫建立的位置離河道遠，則需要耗費大量的人工、精力和資金挖掘渠道，將水流引入水庫。在這些過程中要嚴格把控資源的損耗，減少政府和企業的投入成本，踐行經濟性理念。

3.3 “海綿城市”在市政道路設計中應用的重要性

海綿城市設計可以實現雨水的吸收、儲存、處理和二次利用，實現對環境變化的合理響應，減少自然災害對城市產生的破壞。“海綿城市”的設計必須充分考慮地區情況、人為因素和自然規律的介入，在海綿城市項目中，必須進行大規模的收集和處理雨水，雨水收集及其充分利用，保護了當地的生態環境。隨著中國生態的逐漸惡化，雨水中雜質和污染物的含量提升，原雨水未經凈化進入地下河，污染地下河水。如果路面透水性不強，降水無法滲透路面，無法補充地下水，最終導致地下水位下降。

城市傳統街道附近的短暫暴雨可以導致水位快速上升，會給城市排水管道帶來巨大壓力，影響雨水排放，最終造成內澇。城市規劃和發展，無論是綠化工程還是污水處理工程，都需要大量的水資源。如果雨水資源無法得到有效利用，就會造成水資源的浪費。在城市街道設計中，海綿城市設計可以提高防洪效率，確保水資源的有效利用。海綿城市是一種可以提高城市排水效果、優化城市結構體系、優化雨水回收再應用、解決城市住宅用水問題的海綿效應設計理論。

4 造成城市內澇的主要原因及對策分析

4.1 城市整體規劃設計缺少科學合理性

從城市規劃設計中可以看到，最為重要的是要協調好城市內部和外部，確保地上建設與地下建設能夠做到相互配合。但是就目前來看，針對排水系統建設滯后這一問題在很多城市普遍存在，雖然城市建設和發展速度日益加快，但是缺少與之匹配的排水系統。

從地下系統建設這一角度來看，不注重整體形象，影響到城市整體外觀。在這種觀念下，導致地下系統建設無法與地上的高樓大廈建設相適應。需要注意的是，造成城市內澇出現的主要原因不能完全歸結到地下系統建設滯后，其根本原因與城市規劃設計的不夠科學有著直接關系。

4.2 城市排水系統缺少完善性

在城市人口數量逐漸增加的背景下，越來越多的房屋建設起來，大大降低了設計標準，導致建設缺少一定的前瞻性。與城市道路一樣，隨著城市建設和發展速度的加快，排水系統設計同樣也缺乏前瞻性。針對地下排水系統建設，與其他市政項目建設之間有著密切關系，而且相互之間的影響面也都比較廣泛，如果建設缺少一定的前瞻性，在這種情況下則需要投入大量的人力、物力及財力。

有些城市在進行道路升級改造時，往往會忽略某一片區對排水需求的考慮，沒有將排水設施一同進行升級改造，甚至在升級改造的過程中還破壞到了原有排水設施。城市的排水系統維護水平也普遍降低，這同樣也是造成城市內澇的一個主要原因。

5 海綿城市理念在市政道路設計中的具體應用

5.1 綠化帶設計利用

綠化帶在市政道路設計中占據的比例較大，并且也是重要的基礎，在儲存雨水時要更加科學合理的設計綠化帶，其高度須超過道路本身的高度，綠化帶總高度要符合相關的標準，同時也要注意其高度不要超出預定的范圍。在設計時需要考慮如何建成綠色城區，并且逐步實現水資源的有效過濾和滲透，完成管道之間的安裝設計，綜合性解決在以往管道運行時存在的問題及偏差，改善城市區域的過濾功能。

在實際設計工作中，需要在雨水口設計明溝，之后再進行引流，通過這樣的方式，在多雨季節，充分利用綠色城市區域中的水管進行合理排水，這樣不僅可以避免雨水的無效排放，還提高了水資源的利用率。在實際設計時還可以融入一些滲透水的裝置，制作成雨水滲入地層的重要渠道，提高實際的設計效果。在設計工作中可以開展立體三維模型，全方位了解綠化帶設計的要點和周邊的區域特點，完善設計方案，彰顯現代化的設計模式。

5.2 車行道

國內市政道路設計的過程中，最為關鍵的便是車行道。以往市政道路在施工的過程中，大多數都是選擇使用非透水性路面進行道路的建設，在該方式下，一旦發生了特大暴雨、強降雨等降水量倍增的情況，容易導致路面的嚴重積水，給城市人們的出行帶來許多困難，甚至還會阻止地下水的正常供給，導致熱島效應的出現，這對城市發展產生了嚴重影響。

使用海綿城市理念對車行道的給排水系統進行設計時，相關人員需要在施工中多加使用透水性路面材料，通過科學利用，不僅可以降低雨水徑流的總量，還能對地下水進行良好補充，防止熱島現象的出現。相關人員在對車行道進行施工設計時，需要在上方層面中使用透水性瀝青混凝土材料進行施工；在車行道的中下層、基礎內利用不具備透水性的材料進行作業，在雨水降落入車行道路面中時，其會通過橫坡向盲溝內進行排放，最終進入檢查井、綠化帶內部，不僅優化了市政道路的給排水工作，還能防止路基結構因此受到影響。

5.3 材料選擇中海綿城市理念的踐行

海綿的材質是可伸縮性，有一定的飽和度，防止吸水過多而炸裂，也有一定的彈性，防止壓縮過于激烈而失去材質復原的可能。因此，城市道路材料根據海綿城市理念進行選擇，可以有效增加城市的飽和性和彈性。如瀝青它具有速干性，與其他材質相比水干的速度更快，水資源疏通的速度也更快，能有效減少路面積水的可能性，進而減少路面濕滑的概率，有效降低車禍發生的概率，符合海綿的特性。而瀝青的環保材質——橡膠瀝青，較之瀝青具備更好的彈性，能有效加強路面的承重性。因此橡膠瀝青在保證環保的同時能有效減少道路建設的成本，還進一步優化使用年限以及輸水效果，可謂是海綿城市理念踐行中首選的材質之一。

5.4 路基排水設計

海綿城市理念的實際應用首先要確保排水的科學合理性。因此，市政機構應根據現狀對地基進行審查和研究，以確定排水的結構和范圍。在路基排水設計中，最重要的功能之一是透水性。應結合施工實際需求，選取相應的施工技術完成施工。對于軟地基的性質，采用堆載預壓技術來滿足施工地基的質量要求。如果土壤干燥，施工需要含水量較高的地基，可考慮設計挖排水溝，在保持雨水排水系統重復利用的同時，增加地基蓄水功能。

5.5 透水鋪裝

在市政道路設計中融入海綿城市理念的優勢較為突出，因此設計人員需要更加科學有序地完成當前的道路設計方案，為后續道路使用提供重要的方向。在道路設計時，透水鋪裝為重要組成部分，透水鋪裝是對路面結構層的改進，能夠提高路面本身的透水性能，同時也可以適當地提高路面對污染物的去除能力。在實際設計時設計人員需要結合以往的工作經驗，分析研究路面滲透能力的深度型，以此完善當前的設計模式。在以往道路運行的過程中，一些污染物在路面很難達到預期的滲透效果，在道路中堆積了大量的污染物，例如銅和鉛等污染物存留較多，如果沒有進行妥善處理，會對城市環境造成一定的影響。

因此在實際工作中設計人員要加強對海綿城市設計理念的深入研究，設置相對應的透水鋪裝系統，全面提高污染物的滲透能力，減少對周邊環境的影響。在實際設計時，需通過物理化學的機理深入分析，開展更加系統的設計方案，提高透水鋪裝系統設計等效果，并且遵循可行性設計原則，以此提高整體的設計水平。在此基礎上，根據區域的特點全面分析土壤特性和徑流比例等，優化當前的結構設計模式，并且還需要保護地下水本身安全性，避免出現污染的問題。設計時需要先實時監測地表水情況，做好系統預警的構建，之后再采取更加科學的優化措施，完善當前的設計模式。

在道路低洼的區域中，可以適當增加透水鋪裝的比例，這樣不僅可以滿足污染物快速滲透的要求，還有助于避免對當地環境造成的影響，逐漸完善當前的設計模式。

5.6 附屬設施設計

從市政道路的角度分析時，附屬設施是路緣石、路肩邊溝。路緣石便是道路排水系統中的設施之一，正常情況可以被分為兩種：①平緣石。其使用的優勢是能與地面的高度一致，可以有效避免路面出現大量積水的情況，讓雨水能夠順利進入綠化帶、雨水口內部。②立緣石。對其進行使用時，會讓雨水收集工作的難度增加，想要保障排出工作的效果，便需要在特定的位置打孔，或是利用間隔鋪設的方式，讓降水順利進入到綠化帶內部。

在面對路肩邊溝的設計、施工來講，需要嚴格檢查混凝土的質量，適當提高整體美觀性，但要防止造成堵塞問題。不僅如此，還要考慮水凈化工作問題，例如，通過種植草溝大幅提高凈化工作的效率，從而及時進行輸送、排放。

5.7 邊坡支護設計

在城市街道設計中應實施邊坡支護設計。傳統的城市道路規劃可以采用景觀美化、植草、灰漿等護坡技術，結合擋土墻、護面墻、預制板等增強防御效果。目前，相關產業正在廣泛討論生態邊坡防護的措施，為實現邊坡防護，應根據土壤類型、合理利用施工方法和工藝，如人造草坪、草皮平鋪、草坪噴霧器和土工網植草等，采取環保措施，增加邊坡植被密度，防止雨水積聚、水土流失、滑坡和斜坡失穩。在引進生態護坡技術時，要加強人工與自然植被的融合，在生態護坡中實行喬木、灌木、草類植物的協調布置，以平衡生態坡上的植被。

6 結束語

綜上所述，為了能讓城市進行可持續發展，需要在市政道路的給排水工作中引入海綿城市理念，提升對雨水的吸納程度，以及整體彈性。通過對海綿城市建設概念、市政道路在海綿城市理念下的給排水設計重要性、給排水設計中海綿城市理念的應用進行細致分析后，了解到在現實施工時，可將相關理念與橫斷面、車行道、道路景觀、附屬設施等方面的設計進行融合，讓城市建設與生態環境實現和平發展，進一步提高人們的生活質量。