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市政道路设计与“海绵城市”理念

发布日期：2017-12-05 15:55:13      浏览次数：2351

邓卫      雷鸣

 

摘要：近年来，中国城市化进程加快，城市内涝问题日趋突出。“水少为忧、水脏为患、水多为灾”，水的问题成为困扰各大城市可持续发展的一大难题。在市政道路设计中运用“海绵城市”理念，在保证道路雨水排放性能的同时，亦满足雨水的“储存”和“再利用”功能。

关键词：市政道路设计  海绵城市
 
一、“海绵城市”简述
       “海绵城市”是指城市能够像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”，下雨时吸水、蓄水、渗水、净水，需要时将蓄存的水释放并加以利用。“海绵城市”建设应遵循生态优先等原则，将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，以促进雨水资源的再利用和生态环境保护。
二、“海绵城市”在市政道路建设中的主要技术措施
       1、透水铺装：在人行道采用透水铺装，在机动车道、非机动车道和景观绿道可采用透水沥青路面或者透水水泥混凝土路面，以达到削减峰值流量、净化初期雨水、补充地下水的功效。
       2、生态滞留设施：利用道路断面布置和道路两侧绿化带或周边公共用地处，布设生态滞留塘、下沉式绿化带、植草沟、雨水湿地、植被缓冲带等生态滞留设施，以达到削减峰值流量、净化初期雨水、补充地下水的功效。低影响开发设施应通过将溢流排放系统与城市雨水管渠系统相衔接，从而保证上下游排水系统的顺畅。
       3、浅层调蓄设施：以削减峰值流量为主，同时也具备渗透功能，起到补充地下水和净化雨水的作用，达到提高排水标准的目的。
 

表1  各类用地中低影响开发设施选用一览表

三、市政道路设计中“海绵城市”理念的应用
       1、绿化带的排水设计
       （1）收集雨水。充分利用透水人行道路面的地表径流，保证降水能够流向绿化带中的雨水搜集口，因此绿化带的高度必须控制在路面以下的15cm～20cm；而道路雨水搜集口，应等距离设置，且雨水口高度介于绿化带种植土与道路路面高度之间，高于绿化带种植土，低于道路路面。
       （2）过滤水体。为使雨水降落地面后保持其清洁度，需要对雨水进行清洁和过滤，首先要铺设一层种植土，并设置砾石层，安装渗透管，来过滤雨水，同时将雨水渗入地下，补给自然水体。
       （3）缓排滞蓄。安装导流系统必须根据绿化带的地形条件及其主要结构，使雨水能够分散性、分层次地渗入地下，在雨水口处设置明沟，有利于雨水沉淀，将出水沟渠设置在明沟两端，用于配水，使雨水能够直接流向明沟，在雨水较为丰沛的季节，水体才能够经过雨水口在绿化带内缓排滞蓄。
       （4）排放。通过溢流作用，道路中的雨水能够直接排向城市的排水管道系统，在雨水较为丰沛季节，地势较低的绿地将会储存大量雨水，这时雨水口的作用已经不足以满足大量雨水的进入，而使这部分溢流雨水能够流向市政排水管网。
       2、人行道中的应用
       作为荷载相对比较低的人行道，在材料选用上可以采用透水道板，在其基层中可以使用透水性混凝土，垫层则应使用碎石。同时应在其范围内加设30cm左右的碎石沟渠，这样做的目的是为了保证自然降水得到很好的渗透。在人行道两侧结构层施工中，首先要确定道路的边线，通过道路中心线的控制桩使用经纬仪来确定，要保证路缘石的内侧与道路边线重合。遇到弧线或曲线时，要根据图纸设计进行放样，以路缘石接缝处作为切点，这样做可以保证线型圆顺。在路缘石的安装过程中，通常运用双线控制的方式，使上内口线平直度与高程得以有效控制。同时可以根据线型的变化调整立沿杆安装的位置，一般在路口进行分段安装，这样可以避免对路缘石的整体切割。
       3、下凹桥区
       对于城市中重要的下凹式桥区、地下通道等交通节点，提出低影响开发控制目标，并制定具体调蓄池、雨水渗透等低影响开发设施控制策略。对于城市易积水的重要道路段，制定具体的低影响开发雨水径流控制策略，确定径流控制目标。根据城市道路特点，确定道路最大积水深度、一般道路一定时间内的积水深度、下凹桥区一定时间内的积水深度等控制指标。
四、路面透水砖的应用和选择以及相应铺装施工工艺
       在选择路面透水砖时，应选用透水性强同时又具备透水性铺装系统的透水砖进行铺装。由于过小规格的透水砖会使铺装整体效果上会美观不足，因此在选择上，要同时满足使用性、透水性、低成本，以及高性价比的透水砖产品，所以建议选择       300mm×300mm范围的透水砖产品，相应的厚度应在50mm-60mm范围，透水率应在5mm/s-10mm/s范围，只有选择这样规格的透水砖产品才能保证铺装后的人行道，在遇到中到小雨时能够达到“即下即干”的效果。在选用透水砖的时候，可以通过以下几个方面来认定其质量优劣，一是看砖面是否平整，是否有粗细不均的针孔；二是通过敲击透水砖，听其声音是否清脆，声音越脆，说明透水砖的密度高，硬度越好，反之则表示质量不过关；三是为确保工程质量，需要经专业检测单位进行随机抽检，对抽样的透水砖进行专业建材强度及透水性测试，以确保透水砖的质量和使用年限。
       在路面透水砖的铺装施工中，为确保工程质量，应遵循以下工艺:
       1、按图施工，现场复查，对不符合要求的场地立即进行整改。
       2、在实施透水砖铺砌前，先通过铺一层水泥砂浆以达到找平目的，然后再进行透水砖的铺砌。
       3、在铺设透水砖前应按照设计要求和设计样式，对透水砖进行预铺设和排号，以求达到设计性能和美观的要求。
       4、铺设时砂浆的厚度应适当高于水平线。
五、“低影响开发LID”概念
       “低影响开发LID”英文的全称是（LowImpactDevelopment），是20世纪90年代末发展起的暴雨管理和面源污染处理技术，旨在通过分散的、小规模的源头控制来达到对暴雨所产生径流和污染的控制，使开发地区尽量接近于自然的水文循环。
       “低影响开发LID”是一种可轻松实现城市雨水收集利用的生态技术体系，其关键在于原位收集、自然净化、就近利用或回补地下水。主要包含：生态植草沟、下凹式绿地、雨水花园、绿色屋顶、地下蓄渗、透水路面等。
六、结束语
       “海绵城市”的建设是未来城市建设和发展的方向，也是新背景下对工程建设从业人员提出的新要求和新挑战。“海绵城市”理念，有利于专业工程技术人员与时俱进、更新观念、拓展思路、长远谋划，以及打破专业界线和管理分割，协同借力，遵循可持续发展、永续发展、绿色生态、低碳环保、资源循环利用等理念，共同建设环境优美的典范城市。

       参考文献及相关规范
       [1]《海绵城市建设技术指南》（住房城乡建设部2014.10）.
       [2]《南宁市海绵城市建设技术-低影响开发雨水控制与利用工程设计标准图集》(试行).
       [3]《室外排水设计规范》（GB50014）.
       [4]《城市排水工程规划规范》（GB50318）.
       [5]《雨水集蓄利用工程技术规范》（GB/T50596）.
       [6]《城市道路工程设计规范》（CJJ37）.
       [7]《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T135）.
       [8]《透水沥青路面技术规程》（CJJ/T190）.
       [9]《透水砖路面技术规程》（CJJ/T188）.
       [10]王华.谈海绵城市市政道路建设[J].山西建筑,2016,09:146-148.
       [11]李继坤.探讨海绵城市市政道路设计方式[J].智能城市,2016,05:256.
 
 

 

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