海綿城市建設(shè)理念下市政道路設(shè)計要點分析

張睿

（六盤水市規(guī)劃設(shè)計研究院有限責任公司，貴州六盤水 553000）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市的規(guī)模和數(shù)量都在快速增長，城市道路建設(shè)的規(guī)模也越來越大。城市道路排水能力差，一旦發(fā)生短時強降雨，路面積水不能及時排出，常導(dǎo)致城區(qū)洪水，這不僅給人們的生活和生活造成了很大的不便，也給人們的生活和生活造成了很大的不便。為此，提出了“海綿城市”的概念，以達到解決“水淹”的目的。通過對雨水的吸收和滲透，可以減輕城市排水系統(tǒng)的泄洪壓力，解決城市防洪問題。

1 海綿城市建設(shè)理念

海綿是一種非常強大的吸水性材料，而海綿城市就是一種可以吸收大量水分的城市，讓城市能夠維持正常的生產(chǎn)和生活。海綿城市的具體表現(xiàn)為：在城市建設(shè)中，采用固定的幾個區(qū)塊，采用具有優(yōu)良吸水性的材料，將其作為軟體，主要用于城市的休閑區(qū)和居住區(qū)，雨季來臨時，會有較多的降雨，這些降雨會被預(yù)先安排好的海綿塊所吸收。由于與常規(guī)地塊比較，海綿地塊具有較強的吸水性，因此，該區(qū)降雨不會形成大面積的連續(xù)降雨，成為市區(qū)不同地區(qū)的降雨聚集區(qū)無法聚集，降低了城區(qū)內(nèi)積水對居民日常生產(chǎn)和生活的影響。同時，海綿地塊所吸收的雨水，也可以通過簡單的凈化，重新供給到城市居民的生活中，從而為城市的水資源供給，帶來了新的思路和方法。科學、高效地收集、凈化和循環(huán)利用雨水，為發(fā)展綠色城市創(chuàng)造了新的機會。然而，海綿城市的建設(shè)與規(guī)劃必須與其所在區(qū)域的總體規(guī)劃相結(jié)合，而海綿城市的建設(shè)和安裝工程規(guī)模龐大，無法臨時對其進行臨時的海綿化改造。因此，要將海綿城市的概念引入城市更新管理之中，就必須對這一區(qū)域進行長遠的規(guī)劃，同時還要統(tǒng)籌各部門的工作，更好地貫徹海綿城市在城市的發(fā)展過程中的作用。為海綿城市和相關(guān)技術(shù)留出足夠的空間[1]。

2 市政道路建設(shè)在海綿城市建設(shè)中的重要性

城市道路的建設(shè)關(guān)系到城市的發(fā)展和人們的日常生活、生產(chǎn)、出行，因此，城市道路的更新和重建將有利于城市在今后的發(fā)展中容納更多人口和更多經(jīng)濟發(fā)展條件。在城市建設(shè)期間，將原有的土地進行硬化，作為城市的交通和建筑地基，但在雨季的時候，硬化的路面很難將雨水及時消化掉，大量降雨將會影響到城市的正常運轉(zhuǎn)[2]。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，內(nèi)澇已經(jīng)成為當前城市管理中的一大難題。海綿城市是一個新興的城市話題，在今后的發(fā)展中，海綿城市的建設(shè)已成為我國一些地區(qū)應(yīng)對水資源問題的一項重大措施。一些城市已開始實施或研究將海綿城市的概念引入城市道路的建設(shè)中，并嘗試運用生態(tài)學的方法來減輕城市的交通流量。

3 海綿城市理念下的市政道路設(shè)計

通過對部分地區(qū)海綿城市的市政公路改造試驗，總結(jié)出如下的一些體會。在城市發(fā)展計劃中，如果要采納“海綿城市”的概念，可以在某個地區(qū)先行試行，并對其實施成效進行歸納。一些地方將試驗地點設(shè)在住宅區(qū)或?qū)W校，因為這里人流密集，一旦在雨季出現(xiàn)積水，就會導(dǎo)致道路擁堵。另外，可以在海綿地區(qū)進行綠化和栽植，增加綠地的覆蓋范圍[3]。

3.1 道路橫斷面的設(shè)計

在進行公路橫斷面設(shè)計時，應(yīng)充分考慮道路的基本功能設(shè)定，海綿城市的建設(shè)目的在于改善城市的運行效率，而在道路設(shè)計上則會影響到正常的交通出行，因此實施“海綿城市”來推動地方經(jīng)濟發(fā)展已成為一種“空話”，因此，在進行公路斷面規(guī)劃時，應(yīng)確保其基本功能得到保障。在此基礎(chǔ)上，要盡可能地增加綠地面積，以便在雨季時，海綿小區(qū)內(nèi)的積水可以快速地從建筑內(nèi)部轉(zhuǎn)移到兩邊的綠化帶中，通過生態(tài)阻滯來控制水分，減少地面水位。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗，一般都是以三段道路為主，從中間到兩邊分別是機動車道、綠化帶、非機動車道、人行道。將綠化區(qū)域作為生態(tài)保留區(qū)，一方面在道路兩側(cè)設(shè)置下沉式綠化，另一方面在兩側(cè)布置植草溝，形成園林景觀。

3.2 道路路面材料選擇

在選用原材料時，首先要考慮的就是滲透性，因此目前選用的材料通常都是選用透水性瀝青混凝土和透水磚。與其他材料比較，這兩種材料不僅能夠滿足正常的交通運輸用途，而且能夠迅速降低路面的積水，而且還具有防滑、降低噪聲等功能。既能有效地解決城市的交通問題，又能有效地降低城市的積水，改善城市的生態(tài)環(huán)境。在工程施工中，通常選擇完全透水的瀝青路面，而完全透水的瀝青路面和半透水的瀝青路面是當前路面鋪設(shè)的主流方式，而完全透水的瀝青路面則不加防水，有利于迅速吸收和排除積水，并在瀝青路面下鋪設(shè)滲透層，以進一步提高排水效果，迅速地滲入地基下面。在海綿城市的概念下，在進行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須考慮到整個路面的強度[4]。如果密度太高，雨水就會不能將原本已經(jīng)滲入地面的雨水留在地面上，導(dǎo)致積水和水的流失。因此，在進行路面設(shè)計時，必須保證水能通過路面進行有效的流通，避免雨水黏附在路面上，從而避免產(chǎn)生水花；透水性路面是指路面上存在著大量的空隙，當雨水較多時，就會從這些空隙中滲入地面，使路面變得堅硬，同時也能使雨水通過循環(huán)滲入，降低地表的雨水流量。環(huán)湖道路網(wǎng)項目的非機動車道采用了綠色、透水性的混凝土，多孔混凝土（孔隙率＞20%）鋪設(shè)，是將雨水儲存在鋪設(shè)體中，讓雨水滲透、蒸發(fā)到路基上，而滲透混凝土中的有效孔隙是雨水快速滲透并為土壤中的生物提供氧氣的一個連續(xù)的孔隙，而半有效孔隙則是半透明的孔隙，可以儲存雨水，緩解城市洪水，降低鋪設(shè)表面的溫度。道路色彩鮮艷，對城市的環(huán)境有很好的美化作用；提高通氣透氣面積對減輕熱島的作用是有益的；充分發(fā)揮大氣降水的作用，減輕城市地面沉降；改善城市地面植被及土壤中有益微生物的生長狀況，調(diào)整生態(tài)系統(tǒng)，預(yù)防城區(qū)水災(zāi)，預(yù)防道路積水；具有良好的消聲性能[5]。

3.3 生態(tài)滯留帶和生態(tài)樹池的設(shè)計

在將植土填埋到綠化帶中前，應(yīng)在其底部設(shè)置濾土層，并按具體情況安裝相應(yīng)的滲透管，以達到一定的滲透能力。在灌漿完畢后，將陶粒撒于其上，使其能充分地滲透，從而改善土壤的濕度。在設(shè)計綠地時，應(yīng)盡可能使綠地比車行道低，以便在雨季時能更好地聚集雨水。

3.4 人行道路面材料的選用

人行道是城市建設(shè)的重要組成部分，其能讓人們的出行變得更方便。在城市道路的規(guī)劃設(shè)計中應(yīng)引入“海綿城市”的理念，傳統(tǒng)的城市道路施工多為防水路面，在下雨天易出現(xiàn)積水和濕滑，嚴重影響人們的出行安全。尤其是有些年邁的老人，在這樣的天氣里，很容易就會滑倒。在海綿城市的理念中，路面鋪設(shè)時，應(yīng)選用防水材料，在雨天施工，利用該材料可以使雨水在不形成積水的情況下，及時地滲入地面，并且在一定程度上，還可以調(diào)節(jié)路面的溫度和濕度，并能在適當?shù)臅r間內(nèi)給地下水進行補給。假如由于環(huán)境因素無法確保城市的土壤滲透性，也可以在地基上設(shè)置排水裝置。例如，斜度縱向的控制范圍為2.5%，側(cè)向傾斜度的控制在1%～2%，使排水效果更好。本文以某平路為例，對人行道進行了路面設(shè)計，采用了一種以Cc40為材料的綠色透水瓷磚，彎曲強度不小于C14.0，透水系數(shù)k（15℃）≥0.2mm/s，磨槽長度≤35mm，防滑等級為R3，相應(yīng)的防滑性指數(shù)為BPN265。水泥穩(wěn)定碎石路面的性能與公路路面的性能基本一致[6]。

3.5 道路斷面的設(shè)計

在城市道路長期運行中，經(jīng)常會產(chǎn)生很多裂縫，這些裂縫是由重型車輛累積荷載引起的，因此，在解決路面開裂問題時，既要保證車輛的最大運載能力，又要考慮長期積水會通過裂縫破壞路基路面。因此，在道路功能、垂直方向、景觀需求的基礎(chǔ)上，對道路的規(guī)劃進行合理的規(guī)劃。比如，把公路上的樹木和樹塘改造成一個生態(tài)樹塘，把土壤埋在樹塘里，把一部分的雨水引到樹塘里，有利于雨水的收集和滲入，使道路上的積水得以貯存，預(yù)防雨水徑流下滲對路面和路基的強度、穩(wěn)定性造成損害，利用鄰近地區(qū)的道路徑流，對路旁綠化帶進行補給。它不僅可以恢復(fù)城市的生態(tài)環(huán)境，而且可以美化城市的環(huán)境，提高城市的整體生態(tài)效益。

3.6 其他影響開發(fā)的措施

典型的下沉綠地結(jié)構(gòu)是綠地比地面高5～10cm，排水孔設(shè)置在綠地內(nèi)，水口高程比綠地高，沉降綠地對路面整體的破壞程度要小。這種下沉綠地可以在道路、廣場、停車場等區(qū)域內(nèi)應(yīng)用，通過合理地布置，可以有效地攔截和凈化雨水。當降雨大于綠地的蓄水能力時，雨水將通過排水管道流入雨水管道，對雨水進行集中凈化。在實際應(yīng)用中，可使地下綠化降低降雨的流量，緩解城市的洪水，提高土壤水分含量，為當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境提供水源，具有十分重要的意義。

在海綿城市的市政道路改造中，要在綠化溝渠中推廣使用，以增加當?shù)氐木G化面積，改善土地品質(zhì)。這就要求在規(guī)劃和設(shè)計植草溝時，既要考慮到海綿城市的降雨量、消化能力，又要把雨水利用方式與周邊的生態(tài)協(xié)調(diào)相結(jié)合，在設(shè)備的設(shè)置上，要與周邊的公園、濕地、其他可以利用生態(tài)雨水的地區(qū)進行有效的協(xié)調(diào)，從而降低城市綠化建設(shè)的投資，通過擴大種植溝渠的功能，改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境、擴大綠地面積、美化居住環(huán)境，豐富了地方綠化的類型。

4 海綿城市在未來的發(fā)展

伴隨著我國社會的快速發(fā)展，各個城市都是有不同程度的擴大，區(qū)域中心城市持續(xù)向附近輻射源，提高了本地的城市占地總面積，伴隨著城市化的進度，土地資源硬化成為一個區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和綠色生態(tài)環(huán)境危害的關(guān)鍵因素。因為土地資源硬化后，不可以立即解決大范圍降雨所產(chǎn)生的滲水難題，因此現(xiàn)階段很多城市到多雨季節(jié)時城市發(fā)生內(nèi)澇。海綿城市是應(yīng)對現(xiàn)階段城市病的方法之一，其目的是復(fù)原正常的城市作用，便捷工作人員交通出行，提升本地經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展。在目前的工藝限定下，我國城市發(fā)展與路面擁堵，土地資源硬化，城市人員猛增等難題還不能徹底擺脫，因此一段時間里，在我國的城市發(fā)展基本建設(shè)仍然必須邊提升邊發(fā)展，在發(fā)展中解決主要難題，對于現(xiàn)階段危害到城市正常的紀律和經(jīng)濟發(fā)展的情況下開展有針對性的對策實行。而對后發(fā)展城市應(yīng)當汲取以前城市發(fā)展的工作經(jīng)驗，在城市的長期規(guī)劃中，可以預(yù)見到城市將來發(fā)展所需面臨的問題，盡早做好相對應(yīng)的提前準備，以避免當城市基本建設(shè)到達某一階段時，遭受某一特殊要素的危害，導(dǎo)致城市經(jīng)濟發(fā)展停滯不前，進而錯過更多發(fā)展機會。同時從資金上去剖析，在城市整體規(guī)劃中可以提早做好海綿城市的對應(yīng)提前準備，當城市發(fā)展到某一環(huán)節(jié)后再對某一地區(qū)開展專業(yè)的改造升級，而造成影響本地交通運輸和正常的生產(chǎn)生活，對比付出的代價更小，更符合理性思維模式。總的來說，需要考慮的不僅以上3點，還需要城市規(guī)劃者具備非常的長久目光，可以從目前困境中的角度去關(guān)心城市發(fā)展，而且提早充分考慮，將來城市發(fā)展到某一環(huán)節(jié)時可能碰到的特殊難題，提前準備，降低社會經(jīng)濟和資源投入。針對市政道路的整體規(guī)劃全過程，應(yīng)當緊密聯(lián)系地方政府對地方的地區(qū)職能劃分標準做好計劃和鋪裝，假如現(xiàn)階段，經(jīng)濟發(fā)展情況尚不能適用海綿城市的基本建設(shè)，在市政道路的修建情況下，為其留出更新改造的空間，降低未來更新改造需要的花費和的時間。這些方面的難題就取決于市政道路規(guī)劃部門的人員必須與別的城市發(fā)展規(guī)劃部門相通信息、資源共享、保障最后出現(xiàn)的城市發(fā)展整體規(guī)劃盡可能有效，減少資源和時長投入。

5 結(jié)語

結(jié)合上文，“海綿城市”的概念開發(fā)模式對于我國今后的城市發(fā)展具有重要意義。在這些問題中，城市道路和給水系統(tǒng)是一個比較突出的問題。目前，城市道路規(guī)劃設(shè)計者應(yīng)強化“海綿城市”的概念，以改善城市水體，控制城市面源污染，降低城市水患。基于海綿城市理念在市政道路設(shè)計中的應(yīng)用，有效的凈化城市水資源，減少水污染和補給地下水，有效保護生態(tài)環(huán)境，能幫助提高城市化建設(shè)水平，促進我國城市化進程中實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展。