"海绵城市"理念在市政道路设计施工中的应用

"海绵城市"理念在市政道路设计施工中的应用

孙扬

中铁二十局集团第四工程有限公司      山东省青岛市    266061

摘要：海绵城市是一项新的城市化建设理念和技术，能够对城市的水循环系统进行管理，促进城市可持续发展，是新时代背景下人与生态的有机结合。本文以海绵城市设计为对象，研究其对市政道路设计施工的重要性，并结合工程实例，对采用新型理念的道路设计和建设进行探究，更好地为加快城市化进程做贡献。

关键词：海绵城市；新型快速市政道路；路政建设；新型城市道路基础设计

1.前言

我国城市化进展较快，而城市化发展过程中，周边生态环境很容易会受到影响，要想达成城市与自然环境相互协调发展的目标，需要创建新的城市化规划思路和理念，运用科学合理的方式进行改造。海绵城市是我国城市化发展的新型理念，是通过蓄水、净水、水循环机制提高城市水资源的利用率，提升城市对水资源的协调能力，显著提高道路的排水和蓄水能力，提高市政道路的安全系数。

2.海绵城市的理念及意义

2.1理念

我国城市化发展进程不断加快，市政道路建设是其中的重要建设项目，由于前期道路建设时排水等规划不够合理，在后期使用中就会受到自然灾害的影响。很多城市道路的排水性能较差，遇到梅雨季节则会成为“街中河”。为了有效率地解决这一现实问题，促进海绵城市的健康发展，相关城市研究工作人员已经提出基于海绵造型城市的总体设计理念。所谓海绵造型城市设计指的是将整个城市环境比喻成"海绵"，使其能够有效应对自然环境的变化，特别是梅雨和干旱季节，尽量减少自然环境对市政道路造成的影响，提高城市的自我调节能力。  

2.2意义

在城市化发展建设的过程中，海绵城市具有非常深远的意义。其一，利用城市海绵促进城市排水效应，能够有效地解决整个城市道路的排水污染问题，提高城市道路的排水使用性能，为城市居民生活提供良好的城市排水系统，改善整个城市的自然生态环境。其二，使用城市海绵促进城市的设计以及施工技术理念，可以有效加强城市道路的防水泄洪能力。在遇到较为严重的洪涝灾害时，能够保障城市道路的正常运转，加强水资源循环，进一步提高雨水的利用率，解决水资源紧缺的问题。

3.海绵城市的应用

3.1工程概况

本工程位于江西省南昌市青云谱区，为洪都新城路网建设（一期），主要内容是通过分析道路沿线排水状况、用地性质以及道路红线内下垫层类型，结合地区排水等相关规划，在进行道路工程施工的同时，按照规划要求实施排水工程和海绵城市工程，解决城市雨污水排放问题，实现雨水在城市中自由迁移。市政道路与公园、小区等道路有很大的不同，由于受到多方面因素的影响，在采用海绵城市设计理念时，一定要因地制宜，结合实际情况进行设计。本项目采用透水铺装、生态树池、生态纤维棉及溢流雨水口等海绵技术，提高雨水的渗透和储蓄作用，减少路面上的雨水积存量，环节地面径流污染，实现雨水循环利用的目的。

3.2人行道透水铺装

在采用海绵城市技术对市政道路进行施工过程中，透水性铺装是一项比较重要的环节，也是减少地表流经的重要方式。透水性铺装就是采用透水性较强的材料或者选择不同的铺设方式进行道路铺设，增加空隙率，提升道路的透水效果。通常在这个环节中，采用的材料为透水性较强的路面砖、沥青混合料或混凝土等。在铺设道路时，还需要根据施工场地的实际情况设置透水路面，实现削峰减排的目的。在本项目中，对市政道路人行道进行透水砖铺设，结构设计为透水砖6cm（面层）+3cm中砂（整平层）+15cm级配碎石（基层）+20cm中砂（垫层）。结构示意图如下：

透水人行道结构图

3.3溢流雨水口

市政道路绿化设计施工中，可以考虑采用下沉式绿化带,并且要做并做好雨水倾泻口设计，确保在梅雨季节或者路面积水过多时能够及时排水，避免水量过大，造成绿化植物腐烂。在绿地溢流式雨水口设计中，要控制井口的位置和高度，将其设置在绿化带最低的位置，尽量要比种植土高出5cm左右，这样的设计就能使得绿化带中积水通过溢流式雨水口排除，而溢流井可以将水循环进雨水排放系统，实现降水收集，强化水资源循环。

3.4透水盲管及土工布

透水人行道中设置渗排管，本项目采用管径为 DN110的PE管，PE开孔盲管采用PE100、SDR17等级、热熔连接，需包裹透水土工布。生态纤维棉的连通管及导水管，采用管径为 DN110 的PE管，PE盲管采用 PE100、SDR17等级，热熔连接，过路的排水盲管需进行包封加固处理。透水土工布应采用长丝无纺土工布，质量参数≥200g/m2，透水系数≥0.03m/s，穿孔盲管必须用透水土工布包裹。防渗土工复合材料为两布一膜，质量参数≥2400g/m2，断裂强度参数大于8.0kN/m，CBR顶破强力参数大于1.4kN，耐静水压力参数为0.4MPa。

3.5生态多孔纤维

本项目采用单个生态多孔纤维棉块尺寸为1.2m*0.3m*0.5m，表面平整，不得有伤痕、污迹、破损，采用人工拼装。生态多孔纤维棉的公称密度允许偏差≤±10%，渣球矿物含量不应大于5%，有机物含量不应大于5%，生态植物多孔纤维棉质量要求天然无毒安全无害,可以有效维护生态植物正常健康生长。生态多孔纤维棉纤维在人或者动物肺部的生物半衰期应≤40天，生态多孔纤维棉中所有重金属矿物含量要求：镉≤2mg/kg，砷≤30mg/kg，铅≤170mg/kg，铬≤250mg/kg。渗透系数应≥0.2cm/s，孔隙率应≥90%，承载能力应≥4t/m2。

3.6生物滞留带设计

生物滞留带是指在市政道路中，要充分利用周围生态植物的生物原理，通过植物的作用对雨水进行滞留和存储，这样就可以达到合理净化城市雨水的目的,提高城市水资源的再次利用率。目前城市中的温度和环境比较温和，特别是雨水充沛的地区，要将生物植物的作用充分发挥出来，设计良好的生物滞留带，这样不仅能够缓解污水对路面的侵蚀，还能提高生态环境的健康。此外设计美观的生物滞留带还能美化城市，提高城市的观赏性和美观性。

                     道路横断面设计图

4. 海绵设施施工注意事项

在保证雨水管道系统下游出水通畅后，方可施工低影响开发设施（简称LID设施），放线过程中，与现有市政基础设施、现状大树等发生冲突，在保证LID设施面积不变的情况下，得到设计方、建设方、监理方认可后，可适当调整设施轮廓线。施工时采用有效的隔离措施，将LID设施进行隔离处理，避免施工过程中回填土层被施工机械压实。施工时对已施工完成的LID设施加强保护措施，设置保护膜，避免施工废弃物料堵塞雨水下渗通道。人行道透水层铺装施工最后进行，以免施工过程污堵道路透水层。

5.结语

综上所述，在我国市政道路建设中，海绵城市理念和技术已经被广泛应用，且效果理想，能够有效防止城市内涝灾害。但是我国的海绵城市理念和技术体系仍需要不断研究和探索，在实际应用过程中要尊重自然条件和项目特征，重视宏观和微观的协调性。海绵城市理念在我国基础建设中的实践和应用，是一项具有可持续发展意义的重要措施，对于我国发展而言具有非常重要的现实意义。

参考文献

[1]黎明,刘晓强. 海绵城市在市政道路设计中的应用分析[J]. 中华建设, 2020, No.221(08):68-69.

[2]张金凤. 市政道路设计中"海绵城市"理念的应用[J]. 四川水泥, 2020, No.281(01):109+117.