市政道路设计中“海绵城市”理念的应用

文/戴宇 湖南大学设计研究院有限公司 湖南长沙 410082

1、引言

海绵城市主要利用海绵的吸水特征形象体现道路的蓄水能力，从而实现水资源的循环使用。通过将海面城市理论应用于道路工程设计中，能够构建完善的雨水利用系统，提升道路渗蓄能力。因此，对海面城市理论在市政道路工程设计中的应用方式进行详细探究迫在眉睫。

2、“海绵城市”理念

对于海绵城市理念的运用，其已经在当前很多城市规划发展中引起了高度重视，其最为基本的特点就是要求城市能够像海绵一样，具备较强的吸水和储水效果，在城市中构建较为充分的海绵体结构，如此也就能够更好实现对于城市发展中水资源的有效调度，避免遭遇洪涝灾害等威胁。在海绵城市吸水后，其还能够在后续城市运行中进行有序释放，比如在浇花、洗车等方面，能够发挥出再利用效果，如此也就能够实现了对于节水效果优化。具体到海绵城市的运行中，其主要涉及到了水资源的渗透、滞留、集蓄、净化、循环使用等几个环节，当然，对于一些雨水较为集中的时期，也需要体现出较强的排水效果，实现对于水资源灾害的有效治理，并且能够有效实现水生态环境的修复。

3、基于“海绵城市”理念的市政道路设计要点

3.1 道路总体设计

根据海绵城市建设的相关标准与要求，道路的总体设计工作应在不破坏河流、森林及绿化等自然生态环境的前提下开展。加强对传统排水系统的利用，避开河流、湖泊及绿化区域等，实现对路线的合理设计与规划，充分利用城市布局并加强对绿化区域、人行道的利用，从而有效提升海绵城市对雨水的积蓄、渗透、净化及循环使用的能力。

3.2 道路路面设计

海绵城市的路面设计则利用路面的高度差距，使积水能够直接流入地势较低的路面。在绿化带下面安装必要的排水管道，在下雨时，可使雨水首先被直接用于绿化带的灌溉，当满足绿化带自身的用水需求后，多余的雨水则会由排水管道排出。与此同时，还可在排水管道中设置渗透功能，使部分雨水能够渗透到地面下，从而实现对地下水的补充。

3.3 道路结构设计

按照我国海绵道路的设计标准与要求规定，路面雨水的排放只可通过以下3种手段进行。（1）通过道理路面缝隙的渗透，使雨水进入地面下，从而有效减少路面积水。（2）雨水直接通过路面渗透到基层中，然后利用排水盲管将雨水引走。（3）将雨水直接渗透到路基土层中再排出。

4、“海绵城市”在市政道路设计中的应用实例

4.1 工程概况

中意路（新岭路～伊莱克斯大道）城市化改造工程位于长沙市天心区暮云西片，现状107国道在规划路幅内，为双向四个机动车道的沥青道路。在道路设计中，结合中央、省市对海绵城市建设的要求，实现雨水资源化利用，应注意控制面源污染与削减地表径流，且在有条件的路段进行雨水收集利用。

4.2 道路标准横断面的选用

4.2.1 新岭路～万家丽路段

断面组成如下：4.5m（人行道）+3.5m（非机动车道）+3.0m（设施带）+15.0m（机动车道）+8.0m（绿化带）+15.0m（机动车道）+3.0m（设施带）+3.5m（非机动车道）+4.5m（人行道）=60m。如图1所示。

图1 新岭路～万家丽路段横断面

4.2.2 万家丽路～黎塘路标准横断面

断面组成为：11m（绿化控制带〈含3m人行步道〉）+3.5m（非机动车道）+8m（机动车道）+3.5m（绿化设施带）+7.75m（机动车道）+0.5m（双黄线）+7.75m（机动车道）+3.5m（绿化设施带）+8m（机动车道）+3.5m（非机动车道）+9m（绿化控制带〈含3m人行步道〉）=66m。如图2所示。

图2 万家丽路～黎塘路标准横断面

4.3 海绵城市建设技术的应用

初期雨水下降至道路路面和人行道后，部分雨水下渗，当形成地表径流后，道路两侧雨水随道路横坡经侧石开口汇流至机非隔离处植草沟内，雨水在此处形成二次下渗，多余雨水在植草沟内产生径流，开始在绿化带内产生水深，随着降雨的继续，绿化带内水深达到设计的有效水深（15cm）时，雨水即通过绿化带内每隔一定距离设置的生态雨水口和溢流井，通过连接管流至道路中间的主雨水管涵中。

4.3.1 下沉式绿地

在新岭路～万家丽路段，将中央8m宽绿化带设计为下凹式绿地，将雨水的收集并回用于本段绿化的浇洒。

（1）长沙市土壤类型以粘土为主，土壤渗透性较小，可通过在土壤中掺入炉渣、碎陶粒等介质增大土壤渗透系数，提高土壤的渗透能力，同时缩短下沉式绿地中植物的受淹时间。

（2）绿地下凹深度为300mm，溢流口的高度为150mm。

（3）选择耐旱耐淹的乡土草本植物，植物的耐淹时间宜为1～3d。

4.3.2 植草沟

万家丽路-伊莱克斯大道段道路机动车隔离带设置了植草沟，通过降低绿化带标高、路缘石处设置开口的方式将道路径流引到植草沟。

（1）植草沟适合各种土壤类型，种植土壤不小于30cm。

（2）植草沟坡度大于5%，长度超过30m时，可考虑增设台坎，以减少流速，增加入渗雨水量。台坎由卵石、砖块、木头或混凝土等材料制成，一般7～15cm，每4～6m设置一处或每条浅沟设置2处。

4.3.3 透水路面

透水铺装是利用透水材料替代传统的混凝土、水泥、沥青等，铺设广场、停车场及人行道等硬化路面，使其在保持原有功能的前提下，提高雨水的下渗能力，减小下垫面径流系数的雨水控制利用设施。透水铺装按照面层材料分为透水砖路面、透水水泥混凝土路面和透水沥青路面。本项目中在无重型车辆通过的人行道和非机动车道设置为透水路面结构，雨水直接下渗，减少路面径流。

人行道铺装由下至上分别为：15cm厚级配碎石（有效孔隙率＞15%）、20cm厚C20透水水泥混凝土（有效孔隙率＞15%）、3cm厚中砂粗调平层（有效孔隙率10%～15%）、6cm厚透水烧结砖（有效孔隙率＞15%）；非机动车道由下至上分别为：15cm厚级配碎石（有效孔隙率＞15%）、20cm厚C20透水水泥混凝土（有效孔隙率＞15%）、6cm厚彩色C30透水水泥混凝土（有效孔隙率＞15%）；土基渗透系数不小于1×10-3mm/s，面层结构渗透系数不小于0.1mm/s。

结语：

综上所述，“海绵城市”理念在我国市政道路建设中的应用还处于不断发展之中，本文主要对海绵城市理念在市政道路设计中的应用要点进行详细探究。“海绵城市”理念在市政道路建设中的不断推广，对于缓解城市内涝、改善城市居民生活质量、优化市政道路排水功能和推广新型城市和市政道路建设模式都具有十分重要的意义。