基于海绵城市理念城市人行道结构应用探讨

基于海绵城市理念城市人行道结构应用探讨

李霞

上海千年城市规划工程设计股份有限公司上海201804

摘要：现代城市建设日新月异，城市规模扩建越来越大。城市环境关系到人民的生活质量。城市道路建设、可持续发展与社会进步是息息相关，人行道是城市道路组成部分。基于城市可持续发展的海绵城市理念，从而引入新型透水性材料。本文主要论述透水性材料在人行道中的运用，并结合青浦区城中北路工程方案进行工程造价的分析，提出合理的建议。

关键词：海绵城市；透水路面；城中北路人行道设计

1．海绵城市理念

海绵城市是指城市像海绵一样，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，需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设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，促进雨水资源的利用和生态环境保护。在海绵城市建设过程中，应统筹自然降水，地表水和地下水的系统性，协调给水、排水等水循环利用各环节，并考虑该体系的复杂性和长期性。

2．基于“海绵城市”理念的道路人行道设计

海绵城市的核心就是构建一个自然生态水环境与城市可持续发展相并行的系统，而城市发展离不开道路。道路是城市发展的根本之一，也是城市综合功能体现的重要组成。本文基于“海绵城市”理念，以青浦区城中北路方案中的人行道为例，从道路断面布置、人行道路面设计、排水系统设计等三方面阐述道路人行道设计要点。

2.1人行道设计要点

海绵城市应用在城市道路中，利用不同等级道路的绿化带、车行道路、人行道等建立雨水滞、留、渗设施，实现道路低碳环保目标。路面结构选择透水性材料，有利于促进水循环。

技术要求：

（1）人行道宽度大于等于4m时，宜在人行道上设置绿化带，且绿化带宽度不宜小于1.5m。

（2）雨水横向连管管径不小于300mm，坡度不小于0.01。

（3）道路绿化带内的植物应选用本地区生长的耐污涝植物，为减少对植物的污染，应加强路面的保洁。

（4）采用透水路面结构

透水性路面一般分为三层：面层、基层和垫层。

人行道适用的透水性面层主要分为透水性混凝土和透水面砖结构。

透水混凝土：由粗骨料及其表面均匀包裹的水泥基胶结料，相互粘结，并经水化硬化后形成的具有连续空隙结构的混凝土。

透水性面砖：具有良好的透水性和保水性，有助于地下水的补给，改善人行步道条件，充分利用水资源，改善生态环境，减轻城市疏浚压力，减少城市“热岛效应”。

2.2青浦区城中北路人行道设计

城中北路延伸段（盈港路——崧泽大道）新、改建工程

（1）设计标准：

1）道路等级及设计速度：次干路，设计速度40km/h；

2）道路规划红线：40m；

3）横断面设计指标：车道宽度取3.5m，路缘带宽度取用0.25m；

4）道路净高：车行道≥4.5m；非机动车道、人行道净空标准：≥2.5m；

（2）道路断面设计方案。

横断面布置需根据道路规划情况、沿线地块开发情况及道路使用功能进行设计。城中北路定位为青浦区核心发展区域一条重要的交通性次干路，须满足机动车的行车需求，为了减少机动车对非机动车的干扰，增加非机动车的行车安全性，设置机非分隔带并布置绿化，起到美化环境的作用，同时，考虑中分带设置，保证对向车流的行车安全性，种植连续的绿化景观，提升整条道路的行车愉悦感。结合海绵城市，人行道宽度适宜采用透水路面，城市绿地有利于“LID”体系的布置，保障道路可持续发展。根据道路功能要求，设计的道路断面布置如下：

断面布置为4.5m（人行道，含1.5m生态树池）+3.5m（非机动车道）+2.0m（机非分隔带）+7.5m（机动车道）+5.0m（中央分隔带）+7.5m（机动车道）+2.0m（机非分隔带）+3.5m（非机动车道）+4.5m（人行道，含1.5m生态树池）=40.0m（红线宽度）。

一般路段标准横断面布置图

（2）城中北路人行道路面结构设计

由于传统不透水混凝土等路面结构材料，导致雨水不能自然的渗入地下，且城市地下水又在不断被排走，导致城市地下水位降低，易引发地面沉降。城市的地表被建筑物和混凝土等不透水的硬化材料所覆盖，空气中的热量、水分被隔绝，导致城市地表失去了温度和湿度的调节能力，产生城市热岛现象。所以，为了实现相应“海绵城市”建设战略，体现青浦未来核心发展区“以人为本、环保、生态”的理念，此次在景观性和沟通性较强的城中北路人行道上采用透水路面结构。使自然降水能够迅速透过路面材料渗入地表，使地下水资源得到适时补充。提高地表的透水、透气性，保持土壤湿度，改善城市平衡，有利于调节城市空间的温度和湿度，减轻热岛现象。

a.透水路面的优势主要体现以下方面：

①自然降水能够透过路面铺装渗入地表，提高地表透气性，保持土壤湿度，改善人行道上绿化植物生长环境。

②人行道铺面采用透水结构有利于调节城市空间温度和湿度，减轻热岛现象。

③上海是个多雨之城，雨水多，往往雨量比较集中，人行道铺面采用透水结构可以防止路面积水，提高行人通行舒适性。

b.透水路面结构的选用

透水路面结构主要分为透水混凝土路面结构和透水面砖结构。

①透水混凝土路面结构

透水混凝土由粗骨料及表面均匀包覆的水泥胶结料，相互粘结，并经水化硬化后形成的具有连续孔隙结构的混凝土。

透水混凝土路面结构组合如下：

8cmC30透水水泥混凝土

25cm级配碎石

总厚：33cm

采用透水混凝土的人行道

②透水面砖路面结构

采用一种本身布满透水孔洞，渗水性很好的路面砖，雨水会从砖体中的微小孔洞中流向地下。这种路面砖用碎石作为原料加入水泥和胶性外加剂使其透水速度和强度都能满足人行道的需要。

针刺无妨土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好。

水泥处治排水基层CTPB，透水能力较强，作为排水层能够承受一定大小的拉应力，一般渗透系数不低于0.35cm/s。

采用透水面砖的人行道

透水面砖路面结构组合如下：

6cm人行道透水面砖

3cm中粗砂垫层

针刺无纺土工布

15cm水泥处治排水基层CTPB

10cm级配碎石

总厚：34cm

③透水混凝土路面结构和透水面砖路面结构的比较

新建透水路面工程费用比较，如下：

透水混凝土单价：250元/㎡；透水面砖单价：225元/㎡。

透水混凝土路面结构强度较高，施工较为便捷，但是日后修补养护较为麻烦，图案花色也比较单调。透水面砖的抗折、抗压能力低于透水混凝土路面，且施工工序较繁琐，但其日后养护费用低，图案花色种类较为丰富，且局部调换方便。为增加整个启动区的趣味性，减少单调感，建议采用花色种类更为丰富的透水面砖路面结构。

④城中北路LID系统布置图

在利用生态水环境的同时，还应保障道路结构的稳定性，构建雨水的吸纳、存储、转输等完善的体系，详见下图。

道路LID系统横断面图

人行道路面排水通过渗入地下，雨量较大时，雨水排入绿化带。绿化带呈下凹式，溢流式雨水口标高与路面标高一致，超标雨水溢流入雨水口排入下雨雨水管道系统排走。其中，绿化植物应选择耐污耐涝植物，种植土要求透水性好并满足《园林绿化工程施工及验收规范》（CJJ82-2012）的要求。

同样为了同时满足人行道下雨水的下渗及其稳定性，人行道下的路基压实度不应小于90%，而且不大于93%。

同样的人行道路面结构已经在上海世博会和迪斯尼中被大面积应用，取得了良好的社会效益，充分体现了“以人为本、环保、生态”的理念。

3．结语

城市道路可持续发展与社会进步是息息相关的，根据《海绵城市建设技术导则》，对新、改建道路条件允许情况下，应尽可能按“海绵城市”相关理念、体系进行设计。

参考文献：

[1]上海市海绵城市建设技术导则

[2]上海市海绵城市建设技术标准图集

[3]《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ／T135-2009）