基于海绵城市理念的城市道路设计方式研讨

邓淼方

摘要： 近年来，我国城市化进程不断加速，城市道路作为城市的重要组成部分，其用地面积占城市建设用地面积的15%～20%。城市内涝等灾害一直严重威胁着人们的生命与财产安全，因此，海绵城市理念应运而生。海绵城市就像海绵一样，能够把雨水留住，并让其被循环利用。不仅能有效地解除城市内涝对人们生命和财产造成的威胁，还大大节约了水资源，有利于促进城市的可持续发展。为此，本文探讨了基于海绵城市理念的城市道路设计方式。

Abstract： In recent years， Chinas urbanization process continues to accelerate. The urban road is an important part of the city， the land area of urban road accounts 15%～20% of the land area of urban construction. City waterlogging disaster has been a serious threat to the safety of peoples life and property. Therefore， the concept of sponge city came into being. Sponge city is like a sponge， can keep the rain， and let it be recycled. It not only can effectively relieve the threats on peoples lives and property caused by city waterlogging， but also can greatly save water resources and promote the citys sustainable development. To this end， this paper discusses the urban road design based on the concept of sponge city.

关键词： 海绵城市；设计；城市道路；方式

Key words： sponge city；design；urban road；way

中图分类号：U412.37 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）30-0139-03

0 引言

我国城市化发展的过程一直深受城市内涝、雨水资源流失、水环境恶化以及排水系统老化落后等问题的困扰，这些问题不仅制约着城市的可持续发展，还严重影响着城市经济的发展。城市道路作为城市建设的重要组成部分，在城市建设中有至关重要的作用。有研究表明，道路次降雨径流量约为25%，而污染物却高达40%～80%。因此，城市道路雨水径流量大且污染严重，是城市面源污染的主要来源。

海绵城市就像海绵一样，能够把雨水留住，让其被循环利用。即指遇雨时，能够吸收、存蓄、补充地下水、净化雨水、调节水循环；在缺水时，能够将水释放出来加以利用，从而实现城市中水活动的“自然化”，不仅丰富了城市景观，还大大增强了城市的生态功能，让城市更宜于居住。

海绵城市以“渗、滞、蓄、净、用、排”六个字为指导方针，其建设既要达到生态目标，又要满足城市功能。因此，要以六字方针为基础，实施低影响开发城市设施建设，以绿地与广场、建筑与小区、城市道路等基础设施为载体，突破“以排为主”的传统城市雨水管理理念，构建低影响开发城市道路雨水系统。通过有组织的汇流、转输等预处理，将雨水引入道路红线内以及外绿地内，再通过设置具有雨水储存、调节等功能设施对雨水进行进一步的处理与利用，实现基于海绵城市理念的城市道路设计（图1所示）。

1 基于海绵城市理念的城市道路建设的重要性

随着我国城市建设的发展，城市规模越来越大。道路及建筑覆盖率的不断增大使得硬化地面也随之增多，大大减弱了雨水的渗透能力。在雨季，由于降雨量增大易形成洪峰，不仅造成了城市部分区域严重积水，还会加剧温室效应以及城市热岛效应，致使极端水文条件、极端气象条件增多。

城市化进程的不断加快，使得城市道路在城市建设中的地位日益突出，其用地面积占城市建设用地面积的15%～20%。道路路基范围雨水的收集量非常可观，然而，目前这些水资源并没有得到有效利用。因此，实施基于海绵城市理念的城市道路建设显得尤为重要，应在现有的雨水利用研究基础上，研究新型路面材料以及雨水就地渗蓄与利用方式，推动低影响开发城市道路建设的发展。表1为各种措施对径流水质和水量的处理效果。

2 基于海绵城市理念的城市道路设计方式

目前，城市道路建设的过程，主要是以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”的道路雨水排放方式，雨水的控制和利用主要体现为“排”，忽略了对生态与环境的保护。这种排水方式存在许多缺陷，例如：绿化带未能有效地蓄留雨水，需要经常性地浇灌绿化带，消耗了大量自来水资源；雨季排水不畅，导致路面严重积水、面层湿滑；道路雨水被直接排入河道，不能有效地滞蓄雨水以及补充地下水；雨季地表径流量增加，易造成洪涝灾害等。因此，要对城市道路实施低影响开发建设，完善城市道路排水、蓄水等功能。图2为基于海绵城市理念的城市主干道雨水管线布置断面图。

2.1 城市道路的路面材料选择

传统的城市道路路面主要采用沥青混凝土和水泥混凝土。为了实现海绵城市的建设，应科学、合理地选择城市道路的路面材料。透水沥青路面的组合形式为：一是，路面水从面层进入基层，再排入临近排水设施；二是，路面水进入表面层，再排入临近排水设施；三是，路面水进入路面后渗入路基。前两种组合形式解决了“排”以及降低路面径流、噪音的问题，但未能解决渗、滞、蓄、净等问题。第三种组合形式只有路基土渗透系数≧7×10-5cm/s的小区道路、广场以及公园等中轻荷载的道路才可采用，而城市主干路、快速路等车流量大的重型、超重型荷载的道路不能采用透水路面。因此，要想实现低影响开发建设，相关部门加大城市道路路面材料的研究力度，共同研究高强度、高环保的沥青路面材料。

2.2 道路横坡及绿化带设计方式

传统的城市道路设计方式主要是把道路做成由中间向道路两边倾斜的模式，排水口在道路的两侧，雨水由道路排水口汇入雨水管系统，绿化带主要呈现为高于道路25～40cm的凸起模式。为有效地解决城市道路“渗、滞、蓄、净、用、排”的问题，建议把道路做成向中央绿化带倾斜的模式，将雨水排放到绿化带中，同时，绿化带更改为低于道路5～10cm的凹型模式，以便对雨水进行收集。此外，在绿化带下方还要设置碎石盲沟，在盲沟底面且超过路基工作区的深度范围设置碎石层。在设计中还应减小雨水管径、减少道路雨水口篦子，采取智能开关的控制模式，当雨量较大且地面水不能排除时才打开雨水篦子的开关，对雨水进行收集并排至雨水管排水系统。通过对道路横坡及绿化带进行设计，可以实现由简单的雨水管收集模式转变为由绿化带渗沟“渗、滞、蓄”以及反向路基渗流、路面渗透、雨水管收集的三种流向模式。

2.3 道路人行道设计方式

由于人行道的人行荷载较低，设计中可使用透水人行道板进行铺砌。其中，基层可使用透水混凝土进行铺砌，垫层可使用碎石层。为了有效地减少对路基工作区的影响，需在靠近道路一侧设置隔离层，并设置约30cm的碎石沟，其深度应由路基工作区的深度来确定，还应将路基底面碎石渗水层与人行道范围内雨水连接起来，有效地实现雨水渗流的处理。人行道侧绿化带的，也可按照绿化带雨水收集的方式进行处理，设置渗沟以及底层渗水层。此外，透水人行道对土基有一定的渗透性要求，其土壤渗透系数应≧1.0×10-3mm/s，且渗透面距地下水位应>1m。

2.4 边坡支护方式

在山区，道路边坡在道路红线范围上也占据了很大的比例，其稳定性与生态处置是低影响开发城市道路建设的重要内容。道路路基的防护主要分为冲刷防护以及坡面防护，除此之外，还有灰浆防护、植草防护、挡土墙、护面墙等防护方式。随着我国城市化进程的加快，海绵城市理念被越来越重视，与此同时，生态护坡被广泛地应用于城市建设中，平铺草皮、植树、植草等模式运用广泛。石质边坡是一种处置相对麻烦的边坡，其开挖会造成严重的生态环境破坏。因此，如何较好的实现石质边坡支护，是海绵城市建设过程中急需解决的问题。建议在石质边坡设计过程中，要根据岩层的性质及其走向，合理地确定出边坡坡比，适当放缓坡率，同时采取窗式护面墙植草、挂网喷土植草以及方格网植草等方式进行支护；尽量避免采用抹面、喷浆等方式。此外，在边坡坡脚处要设置排水沟，在沟底要设置碎石盲沟，并使其与道路基础底面的碎石渗水层连接起来，以达到有效处理雨水渗流的目的。

3 结语

基于海绵城市理念的城市道路设计在缓解城市内涝灾害、补充地下水源、控制径流污染、净化城市水质等方面具有重要的作用。海绵城市的建设不仅仅是一个具体的方法或一个单一的工程就能够做到的。城市道路的建设需要从设计层面考虑雨水的资源化，构建雨水利用的格局，明确目标，将政策落实到位并制定具体的建设措施。实现遇雨时吸水蓄水，需水时释放利用，促进雨水资源化、降低面源污染、减缓道路排水系统压力、避免城市内涝灾害，改善“逢雨必涝，雨停即旱”的状况，达到基于海绵城市理念城市道路建设的最佳效果。

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