基于“海綿城市”理念的城市道路設(shè)計(jì)

文/劉路 重慶市市政設(shè)計(jì)研究院 重慶 400020

1、海綿城市建設(shè)主要理念分析

所謂的海綿城市，指城市能夠像海綿一樣，在適應(yīng)環(huán)境變化和應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等方面具有良好的“彈性”，下雨時(shí)吸水、蓄水、滲水、凈水，需要時(shí)將蓄存的水釋放并加以利用。通過對(duì)城市用地的規(guī)劃，并充分利用吸水性能較好的建筑材料，這樣在城市休閑和生活區(qū)就有了足夠蓄水的地方，雨水能被吸收，讓雨水能消化在每個(gè)布置好的海綿區(qū)域內(nèi)，避免其匯集成徑流，這樣在很大程度上能減少城市的積水面積，同時(shí)還能對(duì)所吸收的雨水進(jìn)行再次利用，這也能有效緩解城市當(dāng)前發(fā)展階段水資源較為短缺的現(xiàn)狀。在海綿城市建設(shè)理念中，將城市的雨水滲透、直流、存儲(chǔ)、凈化和循環(huán)使用、排水等多方面相結(jié)合，從而能有效防止內(nèi)澇災(zāi)害，控制地表徑流，并對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化利用，從而滿足城市多個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的需求，實(shí)現(xiàn)生態(tài)城市建設(shè)的發(fā)展，更好地滿足城市各項(xiàng)功能，因此在城市發(fā)展中要將海綿城市建設(shè)理念貫穿于實(shí)際建設(shè)中，打破傳統(tǒng)城市設(shè)計(jì)建設(shè)的束縛，構(gòu)建全新的城市生態(tài)發(fā)展系統(tǒng)。

2、海綿城市理念在城市道路設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

在現(xiàn)代的城市道路建設(shè)中，道路設(shè)計(jì)主要是采用凸起型的路面設(shè)計(jì)來達(dá)到對(duì)雨水處理的目的。在這其中，主要體現(xiàn)了在對(duì)雨水處理中的“排”的理念，并沒有對(duì)雨水做到充分的利用，很好的起到生態(tài)保護(hù)的作用。下面對(duì)海面城市理念下的城市道路設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。

2.1 道路總體設(shè)計(jì)

《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南》中對(duì)海綿城市的建設(shè)進(jìn)行了說明，其規(guī)定在建設(shè)中要盡可能的保護(hù)原有自然環(huán)境，在道路建設(shè)中，需要在規(guī)劃中就注重保護(hù)自然水文條件，可以對(duì)自然板塊進(jìn)行有效利用，采取緊湊式的開發(fā)等方法。要結(jié)合城市中現(xiàn)有的給水排水系統(tǒng)和水文規(guī)劃，在確保水生態(tài)循環(huán)可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)上，保護(hù)城市中的天然河道及湖泊，繞開及避開水環(huán)境的敏感點(diǎn)，在布局路線走向上要合理，協(xié)調(diào)道路紅線內(nèi)外用地空間布局，通過使用不同等級(jí)的城市公共基礎(chǔ)設(shè)施，如人行道、綠化等，對(duì)雨水建設(shè)滯、留、滲設(shè)施，進(jìn)而完成道路低影響開發(fā)的控制目標(biāo)。

2.2 道路橫斷面設(shè)計(jì)

以往道路設(shè)計(jì)是將車行道的1.5%-2%橫坡向外傾斜排水至道路雨水蓖子后匯入雨水管理系統(tǒng)，綠化帶是用道路側(cè)石做成的，其要比車行道高，呈凸起形式。經(jīng)過改善后的路面橫坡坡向分隔帶路面雨水通過道路橫坡排入下凹式分隔帶，讓淺層土壤在吸飽雨水后，剩下的雨水會(huì)通過蓖子雨水收水井進(jìn)入到主管內(nèi)。在主管中可以設(shè)置滲井，其可以用來收集剩下的雨水，雨水下滲到深層，通過滯滲補(bǔ)充地下水。

2.3 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)

以往路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)中，材料都是使用不透水的水泥混凝土或者是瀝青混凝土。建設(shè)部頒發(fā)的相關(guān)規(guī)程中也強(qiáng)調(diào)了透水混凝土路面需要滿足路面使用的功能，滿足抗滑、透水、降噪要求。根據(jù)透水深度可以將透水瀝青路面分成3種組合形式。第一種是，理念水在進(jìn)入表面曾后，通過面層高空隙率排入臨近收水設(shè)施；第二種是路面水透過路面后滲入路基；最后一種就是路面水由面層進(jìn)入基層后通過盲管排入臨近收水設(shè)施。第一種和第三種只能減小降雨時(shí)路表徑流的“排”問題，但“滲、滯、蓄、凈”問題卻沒有得到解決。第二種形式路面水滲入路基，但是對(duì)路基土的滲透性同樣也有要求，需在7x10-5cm/s以上，因此，在荷載重、交通量大的道路中不適合使用透水路面。人行道路面結(jié)構(gòu)以前是使用密封型鋪裝材料，如花崗巖道板、水泥砂漿預(yù)制磚，改善后使用了新型透水性材料。這樣的材料可以減少城市的地?zé)嵝?yīng)，具有良好的透氣透水散熱作用，可以讓土壤保持在通透的狀態(tài)下，可促進(jìn)生態(tài)綠化建設(shè)。雨水能夠透過結(jié)構(gòu)層深入地下，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滯蓄目的。透水人行道的土基要有一定滲透性能，對(duì)土的滲透系數(shù)也有一定要求，要在1.0x10-3mm/s以上，而且滲透面距離地下水位要多于一米。

2.4 人行道

市政人行道承載力要求低，要盡量采用全透水結(jié)構(gòu)，面層可以采用透水混凝土、透水瀝青及透水環(huán)保磚，基層采用級(jí)配碎石或骨架空隙型水泥穩(wěn)定碎石來鋪設(shè)人行道。如果實(shí)際地下土壤的滲水性能比較差，可以適當(dāng)?shù)脑诘叵潞侠聿贾门潘堋?/p>

2.5 車行道

在設(shè)計(jì)市政道路車行道的過程中，面層主要以瀝青結(jié)構(gòu)為主，一般滲水性能比較差。在海綿城市建設(shè)理念下，可采透水瀝青路面結(jié)構(gòu)，可以很好地緩解城市暴雨內(nèi)澇、地表水徑流二次污染和城市熱島效應(yīng)的問題，還能補(bǔ)充地下水資源。透水瀝青路面是指由透水瀝青面層、透水良好且空隙率較高的基層、底基層和土基組成，在保證一定的路用強(qiáng)度和耐久性的前提下，使雨水能夠順利進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過具有臨時(shí)貯水能力的基層，直接下滲入土基或進(jìn)入路面內(nèi)部排水管排除，從而達(dá)到雨水還原地下和消除地表徑流等目的。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式共分為三種類型：面層透水結(jié)構(gòu)、基層透水結(jié)構(gòu)、全透水結(jié)構(gòu)。透水面層為透水瀝青，透水基層采用透水瀝青穩(wěn)定碎石，透水底基層采用級(jí)配碎石或骨架空隙型水泥穩(wěn)定碎石。半剛性基層為常規(guī)的水泥穩(wěn)定碎石。相應(yīng)材料需滿足規(guī)范規(guī)定強(qiáng)度及級(jí)配要求。

全透水路面結(jié)構(gòu):適用于小區(qū)道路、公園道路、校園道路、非機(jī)動(dòng)車道、停車場(chǎng)、城市支路等；這些位置道路承載力要求相對(duì)較低，采用全透式路面，能滿足道路承載力及耐久性需求。

基層透水結(jié)構(gòu):適用于次干路機(jī)動(dòng)車道，這些道路路面結(jié)構(gòu)承載力及穩(wěn)定要求較高，采用基層透水式路面，承載力及穩(wěn)定要求高，因此在設(shè)置透水基層的同時(shí)，需設(shè)置半剛性基層或底基層，滿足路面承載力要求。

結(jié)語：

總之，通過在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿城市建設(shè)理念，優(yōu)化各個(gè)市政道路設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)，增強(qiáng)道路對(duì)雨水的“吞吐”能力，最大化利用雨水資源，有效緩解當(dāng)前我國(guó)部分城市存在的內(nèi)澇問題，減小城市排水管網(wǎng)壓力，減少環(huán)境污染，節(jié)約資源。但海綿城市的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，需統(tǒng)籌考慮，科學(xué)布局，實(shí)現(xiàn)城市道路中海綿城市“滲、滯、蓄、凈、用、排”的設(shè)計(jì)理念，需落實(shí)相關(guān)的政策與措施，完善相關(guān)配套設(shè)施，不斷提升城市市政道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。