市政道路設計中海綿城市理念的應用

喬冠棟

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030002）

0 引言

市政道路建設對城建化工程有著十分重要的作用，現階段市政道路建設過程中，其積水排水系統屬于該工程建設的重點，且由于城市建設過程中，其原料使用會造成城市排水難度加大，從而內澇的問題也屢見不鮮。海綿城市屬于新型的雨水管理系統，其運用在市政道路建設中，不僅能夠有效地解決城市內部雨水積水的情況，還能有效地將可利用的水儲存起來，經過凈化處理，提高雨水的利用率。

1 海綿城市的建設

1.1 內涵

所謂的海綿城市建設，其實與傳統城市建設中的道路排水方案的設計有著一定的差異，且在傳統的城市排水系統的建設過程中，都是采取設立排水溝渠的方式展開，道路也都是硬化的，在一定的程度上約束了城市的排水的性能。伴隨著城建化工程的不斷發展，城市排水的方式也逐漸地多樣起來，如種植草溝、選擇滲水磚原料、建設雨水花園等，其規劃的設計理念也逐漸變成了緩排和源頭分離等，這樣不僅能夠有效地避免洪水災害的發生，還能將雨水有效地收集起來，提高了整個水資源的回收利用率。海綿城市的建設概念的誕生，其有效地將湖、河等水系資源利用起來，再通過建設綠地、花園、路面等城市設施，從而幫助雨水有效地收集、凈化、回收和利用，這樣不僅能夠強化城市的排水功能，還能減少城市洪水所造成的損傷[1]。

1.2 建設重要性

1.2.1 強化城市對環境的適應力

現如今，隨著全球氣候的不斷變化，大部分城市容易受到極端天氣的侵襲，例如，暴雨氣候導致城市內澇問題十分嚴重，不但對城市居民的生活和工作造成了較大的影響，還會對城市建設造成較大的經濟損傷。該種情況的發生原因是城市建設的排水系統設計不到位，導致極端天氣的爆發，積水無法及時地排出去，從而形成洪水災害。但是在其建設中運用海綿城市的理念，通過采取有效的防排水措施，不僅可以避免極端天氣所造成的內澇問題，還能強化城市對環境的適應力，創造更好的環境來提升人們的生活質量。

1.2.2 優化城市排水功能

海綿城市的設計理念有效地結合了自然和人工的建設，這樣還能推動城市的可持續發展，也呼應環保策略，是現代城市建設不可或缺的建設理念。在傳統的城市排水工作中，其雖然基本的排水性能是滿足的，但是對于雨水回收利用的思想以及污水處理的思想還不夠，從而對于水資源的利用率較低。但是在城市道路建設中運用該種理念，可以將城市的排水功能進一步的優化，使其發揮出更加重要的作用。通過對雨水的收集和凈化來強化其利用率，并且再利用城市的綠化來對部分污水進行凈化處理，使其利用率得以進一步提升，這對城市的建設和發展有著十分重要的作用[2]。

1.2.3 強化水資源利用率

水資源對于人類的發展和生存而言，有著十分重要的作用。現階段，全球大部分的國家和地區都存在缺水的問題，其中我國屬于嚴重缺水，且該資源十分匱乏，這會制約我國的經濟發展和進步。在沒有充足的水資源補充的情況下，提高該資源的利用率能夠有效地緩解資源匱乏的問題。且在城市的給排水設計過程中，運用該設計理念，就能實現對水資源的利用最大化，通過對雨水的有效收集和處理，從而對其進行回收利用，并將回收的水資源進行城市路面的清理、綠化澆灌等工作，這樣不僅實現雨水資源的利用最大化，大大地提高了整個水資源的使用效率，也能更好地節約水資源，從而對我國的發展也有著十分重要的意義和作用[3]。

2 海綿城市理念在市政道路中的建設要點

2.1 總體設計要點

根據海綿城市建設的相關要求，道路總體的設計工作還需在保護環境、不破壞生態環境的基礎上展開來，加強對傳統排水系統的利用，并有效地規避河流等生態環境區域，對城市道路做好全面的設計和規劃，充分運用城市的規劃并強化對綠化和人行道的有效利用，進而提升整個海綿城市對雨水的收集、滲流、處理以及使用等性能。

2.2 路面設計要點

在海綿城市路面設計的過程中，可以利用路面的高低差，更好地讓積水流到地勢低的地帶，并且在綠化設施中做好排水工作，當下雨的時候，雨水能夠直接進行綠化澆灌，從而滿足綠化設施的用水要求，然后多余的積水從排水管排除。同時，排水管道還需進行相應的滲流設置，從而將其滲流在地下，及時補充地下水，合理地利用水資源。

2.3 結構設計要點

根據我國海綿道路的設計標準，路面的雨水排放一般都是通過以下3種方式展開：①通過路面的縫隙滲流，讓雨水流入地中，進而有效地減少積水問題。②通過路面滲流到路基的排水管中進行引流工作。③直接滲流在路基的土層之中排放[4]。

3 海綿城市的有效應用

3.1 在各種車道的有效應用

將海綿城市理念運用在市政道路中，首先要對城市的主要干道，例如機動和非機動車道、人行道等做好相應的優化和規劃，該種城市道路的建設對于路面的滲水性能要求十分嚴格，其所運用的原料結構必須十分穩定，還需保障透水性能的良好，使得雨水能夠很好的滲入在地下，避免雨天路面積水的問題，強化整個路面的抗滑性能。但是該類型的路面施工與整個道路的穩定結構和使用周期并不矛盾，在進行車道的建設過程中，透水性的路面所選用的原料是透水性瀝青混凝土，與傳統的瀝青原料相比，其孔隙率會相對較大，且徑骨料的較大，含量較多，在加上瀝青原料的黏度較高的優勢，從而使該種原料在市政道路上得到了廣泛地運用。

其基層和中下層的原料則可以選擇不透水的原料，從而讓雨水直接順著路面排到溝渠中，從而進入排水井和分隔帶中。透水性的路面能夠強化城市道路的滲水能力，從而及時的補充地下水，從根本上控制流量。但在傳統的道路設計中，基本上都是選擇的路面硬化，容易導致路面積水打滑，引發安全事故。但是透水路面的運用不僅能夠改善路面積水問題，還能有效地控制路面的溫度，再加上該種路面的原料摩擦性能好，從而能夠減少雨天打滑的情況發生。

3.2 路邊排溝渠的有效應用

在市政道路建設的過程中，除了對主要干線的建設之前，輔道以及雨水排溝等區域的建設也是十分重要的，如路緣石、路邊溝、雨水口等區域。①路緣石是城市道路兩側的排水區域，一般可以分成平和立緣石兩大部分，前者的作用就是讓雨水積水流到綠化或者雨水溝中，而后者的主要將雨水有效地收集起來流入雨水口。在海綿城市的建設理念中，市政道路可以通過增加打孔、豁口、間隔式的立緣石設計，從而讓雨水能夠快速地流到指定位置。②路邊溝是屬于排水系統中的基本設施，在進行邊溝設計的過程中，還可以通過增加相應的綠植，以此來強化路邊溝集水、凈化、排放的性能，并且還能大大地美觀城市道路建設。③雨水口是城市收集雨水的主要設施，該設計的區域一般是在車道的兩邊，在傳統的設計過程中，雨水很容易夾雜各種泥沙和雜質將雨水口堵塞起來，根據該種情況，在進行現代雨水口的設計過程中，還需增加相應的攔污裝備，從而攔截部分雜質垃圾，保持雨水口的通暢性，使其作用得以充分地發揮[5]。

3.3 在綠化帶的設計應用

在道路綠化區域的設計，其對于整個市政道路工程有著十分重要的作用。其不僅能夠強化整個道路的美觀性能，還能夠凈化空氣，減少一定程度的熱島效應。在進行海綿城市道路建設的過程中，綠化帶的設計會將環保作用和雨水調節作用放置于首位。在進行綠化帶的設計中，通常可以分成車道、人行道以及路邊兩側綠化帶3種。一般下沉式的綠化帶設計都會比普通地面相對較低，且選擇的植物一般也是可以進行部分截留和凈化能力的，從而強化雨水的利用率。而在地勢相對較低的區域中種植的花草樹木結構地帶一般叫作生物滯留帶，其也具備截留和吸水的作用。在該區域中種植的植被花園則稱之為雨水花園，其不僅能夠有效地降低雨水的徑流量，還能起到凈化的作用。在城市道理的綠化帶的設計中，其不僅能夠將雨水成功地截留和凈化，還能合理地控制和降低其徑流量以及及時補充地下水源。其在進行設計的過程中所選擇的樹木結構通常都是一整套系統的綠化帶，人行道路樹木的設計一般都是結合城市的實際需要和條件展開，其主要是美觀城市，建設生態換進的作用，但還需要重視水池的建設，并做好透水鋪裝工作，從而讓雨水有效地滲流到地下水，幫助優化土質、凈化雨水，幫助樹木植物的生長。且關于綠化帶的有效設計能夠更好地促進海綿城市的發展和進步。

3.4 在透水設計中的應用

現階段，透水應用的設計主要包含瀝青混凝土、水泥混凝土以及人行道鋪磚等3種設計。其中，瀝青混凝土適用于機動車道，而后兩者適合在非機動和人行道中應用。而關于透水設計的形式多種多樣，且施工起來也是十分的便利，應用的范圍也較廣。在實際的運用中，其可以結合實際的路基和負荷性能展開設計，從而也能強化道路的凈水、弱水和補水的作用。但是在實際的施工過程中，其很容易出現各種堵塞問題，造成使用性能極大減弱且維護起來的成本也較高[6]。

3.5 在生物滯留帶設計中的應用

現階段，關于該區域的設置有生態樹池設計、滯留的設計、雨水花園設計等幾種。該類設施的建設統一特征就是地勢相對較低，主要是利用微生物、植物以及泥土來進行收集、凈化和滲流雨水的作用，因此該種設計的范圍也較廣，其形式也是多種多樣，所耗費的成本費用相對較低，能夠有機地將綠地設計結合起來，但是若是在環境比較惡劣、土質環境差、地下水等區域進行滯留帶建設的過程中，還需要進行相應的防護措施，從而避免各種災害問題發生。

3.6 在邊坡支護設計中的應用

在進行山區城市道路建設的過程中，其屬于建設的重點。但是在傳統的防護設計中，一般都是通過植被、灰漿、混凝土等方式進行，隨著現代城市的不斷進步和發展，關于該防護的設計也得到較多的關注，因此在確保道路邊坡防護施工穩定的前提下，還需要做好相應的生態護坡工作。現階段，該護坡工作也在市政道路建設中得到了較為廣泛地運用，但是由于石質邊坡的處理工作相對復雜，其挖掘施工不僅會對生態環境造成一定的破壞，還難以快速恢復，因此，對于該邊坡防護的問題也成為市政道路建設中的重點問題。如何對其做好相應的優化設計，還需結合其巖層的性質以及邊坡的坡比、坡率來進行確定，也可以通過采取方格網種植等方式來進行支護工作，并且在邊坡的坡腳區域還進行溝渠的設置，并且還需要鋪設相應的碎石，與路面的排水系統有效地連接在一起，從而更好地強化雨水滲流[7]。

3.7 滲流管道設計中的應用

相關的項目中可以采取PVC管作為滲流管道，將其管道周邊運用碎石或者其他原料有效地填充，從而在管道中雨水就會順著管道進入碎石區域，然后再滲入土壤之中，強化整個土壤的調節能力。該種情況下，滲流管道所占用的面積也相對較小，且其還能將雨水管道、滲流管道等有效地利用起來，也可以單獨利用，從而保障設備滲水性能。但是其也存在一定的缺陷，一旦出現堵塞問題就會導致其滲流性能大大下降，再加上碎石區域難以清理，從而會加大整個工作的難度系數。

4 結語

綜上所述，海綿城市建設理念屬于現代城市建設的新型理念，將其有效地運用在市政道路建設的過程中，運用專業的透水原料進行道路建設，強化道路的排水性能，從而更好地完善城市的建設。將該建設理念運用在市政道路建設過程中，不但需要運用到相應的透水建設原料，還需要對城市內部滲水和排水的結構優化到位，對城市路邊的邊溝、綠化帶等區域也做好全面的設計，強化道路的整體滲排水能力。因此，該理念的有效運用能夠大幅強化城市的防排水和凈水、儲水能力，推動城市的進一步發展。