市政道路海綿化改造設計與施工技術要點

吳燕貞

（福建源潤建設工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

最近幾年，我國的海綿城市建設不斷升溫，國家推出了海綿城市建設指南，各地也根據(jù)具體城市情況推出不同的建設圖集、相關規(guī)范以及建設標準。在市場需求和政策的雙重利好下，全國的海綿城市建設呈現(xiàn)前所未有的盛況。在市場空前繁榮的情況下，也存在很多不符合標準化建設的問題，如相關標準、規(guī)范、圖集等都還不能實現(xiàn)系統(tǒng)性的指導施工，無法保證穩(wěn)定的施工質量，為改善市政道路的排水問題需要對海綿化改造設計與施工技術深入研究。

1 工程概況

本工程是深圳市光明區(qū)城市管理和綜合執(zhí)法局的松白路(光明段)綠化景觀提升工程IV 標段，項目位于廣東省深圳市光明新區(qū)，松白路IV 標段南起太陽路口(K16+860)至公明廣(K18+920)，總長2.05km。松白路的景觀提升主要包含道路綠化帶及公共附屬綠地、中分帶路緣石、人行道、自行車道、渠化島、人行天橋、排洪渠護欄、道路交叉口、高架橋等景觀節(jié)點及配套設施進行景觀改造提升。其中綠化總面積約 35602.40m2，鋪裝總面積約20128.43m2。結構類型為市政道路綠化景觀。

2 市政道路海綿化改造相關理論

2.1 海綿城市

海綿城市的理念是把城市建設的像海綿一樣，使城市具有吸水、存水的功能，市政道路可以實現(xiàn)雨水的凈化、收集、儲存等，在雨季，道路能夠吸水，把雨水儲存起來，減少城市內(nèi)澇的危害，在干旱季節(jié)可以將‘海綿’中儲存的水緩慢釋放，補充城市地下水資源，在一定程度上實現(xiàn)雨水的循環(huán)利用，可以保護城市生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用等，具有巨大的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益[1]。

2.2 市政道路的海綿化

海綿城市是通過規(guī)劃城市豎向空間，改變傳統(tǒng)的城市建設，把市政道路改造成海綿一樣，打破傳統(tǒng)市政道路設計和施工方式，采用全新的概念，使得雨水通過海綿設施吸收儲存起來，再經(jīng)過滲透技術凈化雨水，將雨水轉化為可使用的地下水，在需要的時候就釋放出來循環(huán)使用，合理配置城市水資源。市政道路的海綿化改造，主要是為蓄積城市的雨水，雨水是世界上非常重要的水資源，城市水資源普遍缺乏，做好雨水的蓄積意義重大，但雨水儲存過程中要注意環(huán)境保護，維持城市原有的生態(tài)，避免積水成災[2]。在市政道路的海綿化改造設計過程中，要充分考慮城市原有的自然環(huán)境、地質條件和氣候條件等情況。雨水經(jīng)過海綿設施的收集、凈化以及儲蓄的過程，雨水最終還是要實現(xiàn)循環(huán)利用，發(fā)揮收集的雨水的作用。無論是缺水城市，還是豐水城市，都需要增強節(jié)水環(huán)保意識，強化雨水收集后再利用的環(huán)保理念，降低城市洪澇災害的影響，也可以充分利用雨水資源，達到節(jié)約用水和環(huán)境保護的目的。

3 改造設計與施工技術要點

3.1 滲透技術

3.1.1 透水鋪裝

透水鋪裝包括采用透水磚、碎石或者鵝卵石等各種磚石及混凝土施工的非機動車道（如圖1 所示）；透水瀝青混凝土鋪裝的部分機動車道和非機動車道，其車流量及承載能力相對較為弱。透水鋪裝要重點滿足穩(wěn)定性施工要求，道路施工區(qū)域的路面強度如果較弱，施工時需要調整透水裝置，采用半透水鋪裝結構。施工區(qū)域土壤滲透能力需要符合透水鋪裝施工要求，建設區(qū)域的滲透性不足時，增加設置排水管以調整透水裝置。透水鋪裝的施工材料要符合具體施工地點要求，需要考慮施工區(qū)域的地下建筑情況，存在地下建筑時，為保證施工效果不滲水，需要增加排水層，排水層的覆土量至少 0.6 m。透水鋪裝的施工過程，充分考慮周圍環(huán)境因素對施工工藝和施工技術的影響，尤其是當建設地點的土壤含鹽量較高、易膨脹時，施工中充分考慮各種因素，做好透水裝置的防護措施。

圖1 透水鋪裝

3.1.2 生物滯留設施

生物滯留設施是利用生物保留存儲雨水資源的技術。這里的生物指廣義的生物，主要是栽植植物、微生物及土壤。通過對地勢相對較低的市政道路、路邊、綠化帶等位置進行海綿改造，城市雨水實現(xiàn)收集、滲透、凈化、利用。施工中注意，在存在污染的區(qū)域、巖石層不足一米或距離建筑物較近的施工 區(qū)域，注意防止雨水的污染，并科學的設置雨水滯留措施[3]。一般對可能已污染的雨水滯留設施施工，其技術難點是需要防滲的復雜型生態(tài)滲透設施。先采用草溝等植被，緩沖和沉淀雨水，再對植物采用其他防護措施，避免雨水中化學物質的污染或影響植物的生長。道路綠化帶是非常適合采用滲透技術的區(qū)域，該技術在本工程道路的綠化帶覆蓋較為廣泛（如圖2 所示）。具體施工中，根據(jù)相關的重力學原理，保證水平至少1%的角度，采取降低水流速度和單位水量滲透時間的措施。為保證市政道路日常的有序運行，施工中要注意保護道路的路基。

圖2 綠化帶生物滯留設施

3.1.3 滲透塘

滲透塘是一種用來滲透、儲存雨水的水池，在雨水的收集、凈化過程中兼有削峰填谷的常規(guī)功能。滲透塘的設計和使用通常需要具有足夠大的雨水收集面積，一般1hm 及以上才達到需要的使用效果，還要配套安置雨水的空間，在市政道路合適位置安放滲透塘。在滲透塘設計時，考慮城市實際的水流流域情況、參考季節(jié)性水位標準、考慮附近的水域污染情況以及居民區(qū)建筑物距離等。滲透塘可以有效的收集、利用自然降水，保護地下水資源和周圍生態(tài)環(huán)境，緩解城市供水、泄洪峰值的壓力，采用滲透塘改造的費用投資較低、回報高。滲透塘的設計難點是選址和場地，要符合苛刻的施工要求，面積體量需要足夠大，而且后期的維護費用比較高。關于滲透塘的重點是前置設施的建設。滲透塘的邊坡坡度最多為 1:3，塘底至溢流水位一般 0.6 m。滲透塘的底部結構施工，從上到下，各功能層分別采用約 20cm 種植土、約 50cm 透水土工布及過濾層[4]。滲透塘需要充分考慮溢流問題，滲透塘排空時間低于24 h。結合城市現(xiàn)有的排水系統(tǒng)及泄洪途徑科學規(guī)劃滲透池的周圍溢流路徑。滲透塘在施工和運營中，應設立醒目的警示標識，并做好相應的安保工作。

3.2 蓄水池

針對城市道路中雨水的收集和儲存設計蓄水池，用于收集雨水資源，同時集中儲存、凈化，為實現(xiàn)雨水的循環(huán)利用。蓄水池主要功能是收集后進行回收利用雨水資源，補充城市供水系統(tǒng)。根據(jù)實際工程規(guī)模設計合適大小的蓄水池，蓄水池的材質主要采用鋼筋混凝土、磚石結構及其他材料（如圖3所示）。為了節(jié)約寶貴的城市土地資源，蓄水池設計大多采用封閉或地下蓄水池[5]。蓄水池設置在有雨水回收利用條件和應用途徑的道路區(qū)域，配套設置雨水沉積、凈化設施；對于水體污染嚴重或沒有雨水回收再利用需求的道路，不設置凈化配套設施。

圖3 蓄水池

3.3 植草溝

植草溝指植被覆蓋的溝渠，主要的功能是匯集和運輸?shù)乇淼挠晁?，同時對雨水有一定的沉降和凈化功能，是蓄水池、滲透池的配套設施，也是與城市的雨水收集系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、泄洪等連接構成整體的城市水循環(huán)系統(tǒng)。按照不同的環(huán)境和配置分類，植草溝主要有三種：轉輸型、干型以及濕型。植草溝的溝型設計采用倒拋物線形或倒梯形。植草溝的邊坡坡度垂直:水平宜小于 1:3，縱坡小于 4%?？v坡過大時，采用階梯狀的植草溝，或者在施工過程中設置消能臺坎。植草溝的最大流速＜0.8 m/s,曼寧系數(shù)在0.2-0.3 范圍內(nèi)較為合適。轉輸型的植草溝施工時,植物的高度控制在 100-200mm 較為合適。

3.4 施工中的水土保持措施

在施工過程中，保護好道路附近的植被，降低施工過程對環(huán)境、交通的影響，防止施工不當破壞城市植被或者砍伐道路周圍的樹木。改造過程中挖出的土，及時清運干凈，及時采用合理的防止水土流失措施，避免雨水沖刷道路，及時清理垃圾，確保水流無阻。施工道路的綠化帶植樹、種草，開挖排水溝，保護水土不流失。路基施工時，采用邊挖邊夯實的方式，土方項目在雨季盡量停止施工，如確需在雨季施工，首先要確保排水系統(tǒng)暢通，最大程度降低水土流失。進行排水工程、防護工程施工，保護道路周圍的植被。施工結束之后，盡快清理現(xiàn)場，進行植被覆蓋或其他方式恢復植被。

4 結語

本案例松白路的光明段綠化景觀提升工程IV 標段按照施工圖設計的內(nèi)容進行了道路海綿化改造，施工質量符合現(xiàn)行法律、法規(guī)、工程建設強制性標準以及規(guī)范要求。市政道路采用滲透技術鋪裝，道路、植物、水體共同發(fā)揮出良好的環(huán)境綜合效益，滲透鋪裝的應用和綠化系統(tǒng)等加強了道路海綿化改造的生態(tài)功能，保證了城市的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境。