海綿城市理念在市政路橋設計中的滲透

黎婧

廣東省建筑設計研究院有限公司 廣東 廣州 510000

海綿城市理念在市政路橋設計和建設中的應用，不僅可以提高城市建設的現代化步伐，還能夠對水資源進行全面收集、儲存、處理，提高水資源利用率，改善城市環境，同時能夠緩解城市排水系統的壓力，提高雨水回收力度，推動城市現代化的發展進程。在該理念具體應用過程中，設計人員要結合城市所在區域的降雨量、建筑設施、基礎設施建設等內容，從總體出發進行布局，提高設計方案的合理性、針對性和實用性，保證海綿城市理念下相關技術方案的應用效果。

1 海綿城市理念分析

隨著我國城市經濟的持續發展，城市基礎設施建設變得更加合理化、科學化，海綿城市理念是現代化的城市雨洪管理理念，城市在適應環境變化和應對雨水對環境造成的變化時具有較好的靈活性和一定的“彈性”，海綿城市又稱為水彈性城市。在持續降雨和強降雨季節，利用海綿城市理念下的城市給排水系統可以實現吸水、蓄水、滲水、凈水等功效，不僅能有效解決城市的澇災、洪災等問題，還能提高水資源的利用率和使用率[1]。如圖1所示，在海綿城市規劃和建設中，以建設為載體，新建和規劃一定規模的“海綿體”，利用河湖、坑塘、濕地等設施，提高雨水的回用率，海綿城市是基于雨水綜合利用的理論與技術，利用人工干預的手段強化和恢復城市生態水循環系統，可以推動城市基礎設施建設和給排水系統的建設朝著更加科學、合理的方向發展。

圖1 海綿城市建設原理

結合實際情況來看，海綿城市理念在城市道路設計、建筑規劃、基礎設施設計等方面都有著廣泛的應用，可以實現對雨水的儲蓄和滲透功能，控制雨水徑流，完成蓄水、滲水和凈水的功能設計和建設，實現凈化城市環境、保護生態環境的效果，在現代化城市規劃和建設中應用海綿城市理念，可以解決我國有些城市內澇、洪災影響嚴重的問題，在城市動態發展中不斷優化和完善水循環系統，實現城市穩定、可持續發展的目標。從海綿城市建設原理圖來看，海綿城市理念要與城市總體規劃相結合，設計人員在應用該理念前要深入考察城市周邊的水文條件，如河湖分布情況、地下水文條件以及城市給排水系統的應用情況，在此基礎上，才能保證海綿城市理念與城市其他基礎設置建設相結合。

2 海綿城市特點及優勢

2.1 具有恢復城市生態，重新構建水文系統的特點

在城市長期發展過程中，我國有些城市所處地區年降雨量、持續降雨量比較大，老舊、傳統的城市給排水系統缺乏合理性、針對性，地表硬化問題在城市水資源循環造成比較嚴重的損害，當發生強降雨天氣時城市會出現內澇問題。而在城市現代化發展過程中，應用海綿城市建設理念可以優化、改善、創新傳統的排水系統，構建集中雨水收集、儲存、處理、循環利用于一體的水循環系統，以推動城市的現代化發展，完成重構城市水文系統的目標，保護城市生態環境，為人們打造一個舒適度高的城市居住環境[2]。

2.2 優化傳統排水防澇中存在的弊端

在城市防洪、防澇設計中，如果排水排出速度越快，通暢度越高，解決內澇問題的效率就越高。在傳統城市給排水設計中，由于排水形式單一，無法快速處理積水。利用海綿城市理念可以構建滲透塘、滲井、蓄水池、雨水罐、植草溝、滲渠、植被緩沖帶等設置促進城市排水系統的創新，采用多元化的排水和蓄水方式可以加速積水的排出速度，將雨水滲透、儲存、凈化、循環、英雄和排水等技術與新型排水系統相結合。

2.3 海綿城市理念的實踐有助于推動城市與自然相協調

結合目前情況來看，我國城市化發展比較迅速，但是在長期發展過程中對于城市化發展規模擴張對環境造成的影響重視程度不足，雖然城市得到了積極的發展，在城市發展與自然環境破壞之間的問題愈發凸顯，不利于城市實現可持續健康發展。在海綿城市理念不斷實踐和應用之后，城市的規劃設計以及基礎設施的建設趨向精細化轉變，可以為城市道路設計、基礎設施建設提供有力的指導和方向。

3 海綿城市理念下市政道路設計

路橋建設是城市基礎建設的重要工作內容，提高路橋設計的合理性可以城市交通的發展奠定基礎，同時保證人們出行的安全性，市政路橋設計工作具有一定的復雜性，在設計中不僅要考慮通車、行人方面的功能，還要綜合考慮路橋的防洪排水功能。將海綿城市理念應用于市政路橋設計中，常見的有以下幾種方式：改變路橋設計和廣場建設理念，根據城市道路系統的具體覆蓋范圍和城市建筑特征以及基礎設施的分布情況、年降雨量和極度降雨量等要素，將快速排水轉變為分散吸水的形式，以增強城市路橋、廣場對于雨水的滲、滯以及蓄的能力。以免在降雨量比較大、持續時間比較長的情況下出現城市內澇問題。

3.1 機動車道和公交車道設計

機動車道和公交車設計是市政路橋設計工作的重要組成那部分，設計人員在要重視海綿城市設計理念在機動車道和公交車道設計中的應用，優化傳統設計模式和方案中存在的不足。結合現階段有些城市機動車道的設計和建設實際情況來看，已經由傳統的路面設計優化采用城市透水性路面，這一設計理念不僅能加速城市排水，還能有效緩解雨水對路面造成的侵蝕，提高車道的摩擦力，起到防滑的作用，增強車輛行駛的安全性，車道和路面大透水性設計是海綿城市設計理念的具體體現。值得注意的是，在具體設計過程中，要重視各類路面材料和透水性材料的選擇，通常情況下，在應用基本的路面材料的基礎上，要選擇透水瀝青混凝土進行鋪裝，保證道路建成之后具備良好的排水效果。除此以外，在道路設計中還要重視排水管道路線的規劃和設計，做好與其他管道和管線系統的碰撞實驗，提高道路設計的合理性和針對性。眾所周知，城市基礎設施建設本就具有一定的復雜性、系統性，包含多個專業、多個工種之間的交叉工作比較多，對設計人員和管理人員的統籌協調意識、綜合能力要求較高。將海綿城市理念應用于道路工程設計中時要綜合考慮建筑、城市管線等多方面的影響因素，加強排水管道設計的合理性可以提高城市排水效率。

3.2 人行道設計

通常情況下，人行道設計中采用的道路是硬質路面，而硬質路面的通透性和滲水性能不足，城市在面對強降雨天氣和持續降雨天氣時候會導致大量雨水集中在某一區域，如果在氣溫比較低的情況下，有些停留在道路表面的雨水還會出現結冰的情況，給城市居民的安全出行造成隱患。在人行道設計中應用海綿城市設計理念，關鍵是要提高人行道路路面的通透性，保證雨水能夠及時疏通到排水系統中，疏通雨水時，要保證雨水收集、儲存、處理和二次應用管道等設計關鍵點能夠保持較好的銜接。在人行道設計中應用海綿城市相關理念時要根據人行道的特征保證設計方案的合理性，例如，人行道荷載較低，可以優先考慮滲水性能比較好的人行道板鋪砌，在道路規劃初期可以將透水性能比較好的混凝土作為人行道基層，增加碎石墊層降低對其他道路路基結構穩定性產生的影響。除此之外，也可以在人行道臨近的一層加設隔離層，增加碎石溝的鋪設，根據所在城市的降雨量以及人行道附近流出的雨水量確定碎石溝的深度和寬度，采用這種設計方案可以連接雨水和滲水層，提高雨水排放的效率。在保證人行道基本功能的基礎上，強化雨水的處理效果。由此可見，在市政路橋設計中應用海綿城市設計理念時，要考慮道路、橋梁的基本功能，再結合市政排水系統的分布情況和降雨量，保證道路設計的合理性，發揮出道路橋梁的多重作用。

3.3 城市路橋總體規劃

路橋建設是城市發展的關鍵建設內容，路橋工程作為基礎項目，所建設的類型多為不透水類型。為保證海綿城市建設理念得到實踐和落實，需要結合城市建設目標和規劃方案對路橋進行總體設計，要將排水功能和主要行駛功能相結合，做好與城市基礎設施等其他建設的統籌協調，降低路橋建設對排水自然環境、城市環境造成干擾和影響。結合城市發展規劃和整體建設目標，構建更為完善的路線提高的路橋規劃的合理性，以推動城市可持續發展。在市政路橋設計中應用城市海綿建設理念，需要重點對路橋的路面展開設計，根據排水需要，在保證行人和行車安全的基礎上，計算路面的傾斜度，使雨水在重力作用下快速、自主進入到排水通道中[3]。如圖2所示為海綿城市下的雨水總量控制示意圖。值得注意的是，為保證降雨期間路橋積水能夠快速排出，在市政道路和綠化帶建設期間，要將行車道的高度設置地于綠化帶，雨水可以通過路面的坡度進入到排水系統中。除此以外，在綠化帶的下方敷設排水管的話，綠化帶土壤和植被的生長主要依賴于降水所提供的水分，在滿足綠化帶水分供給的情況下，多余的雨水可以通過排水管道排出。

圖2 海綿城市下的雨水總量控制示意圖

3.4 市政路橋結構層次施工設計

將海綿城市理念應用于市政路橋結構設計中，可以利用路橋間隙排放積水，滲透基層的方式開展排水設計，隨后利用排水管的推動力完成雨水排放工作。在人行道設計階段，需要綜合使用透水混凝土和透水人行道磚等原料建設，此類材料可以發散地表熱量，透水性能比較好，與海綿城市、環保城市的建設理念相符合。基于海綿體城市理念的指導，路橋的排水系統需以全新的建設方式完成。為達到排水建設的標準要求，便需在開展施工設計時，盡量將綠化帶的高度設置為低于周邊高度，這樣路面的積水便可流經綠化帶，經其吸收之后將剩余的雨水通過排水口排出。對路橋的排水溝進行設計時，需以生態理念作為指導，充分結合周圍的環境來對排水溝進行設計。此外，排水溝的結構也需具有一定的層次特征，充分迎合水源循環使用的要求。同時也構建雨水花園、下凹式綠地等系統來發揮排澇功能，緩解地下排水系統出現堵塞的問題，提高排水能力。總而言之，在海綿城市理念的指導下，設計人員和建設人員要結合城市特征、降雨量以及城市發展規劃綜合考慮城市給排水系統的設計、建設工作，推動城市的現代化發展進程。

4 結語

綜上所述，城市建設工作具有一定的復雜性，持續時間長，包含不同部門、不同工種、不同專業之間的交叉工作比較多，將海綿城市理念應用于市政道路設計中，需要分析市政工程建設和設計的影響因素，根據具體建設需求和標準完善相應對策。路橋工程建設是城市基礎建設的重要組成部分，也是推動城市現代化發展的重要工作內容個，在市政路橋設計中應用海綿城市理念，既要保證路橋設施的基本功能，又要通過合理的設計發揮出路橋的排水、集水功能，進而提高城市基礎設施的實用性和合理性，以推動城市實現可持續發展為基礎，加強公共基礎設施的建設，提高各類資源的合理利用和分配。