海绵城市理念下的道路结构优化设计方式分析

高进

摘要：针对现代城市发展出现的一系列环境问题，我国提出了海绵城市的构想，即在城市发展过程中尊重自然发展规律，坚持人和自然和谐生存。市政道路是城市发展规划的重要组成，为此，文章在阐述海绵城市内涵以及该理念下的道路结构设计意义和原理的基础上，具体分析海绵城市理念下的道路结构优化设计方式，旨在更好的促进海绵城市建设。

Abstract： In view of a series of environmental problems in the development of modern cities， China has put forward the concept of sponge city， which respects the laws of natural development in the process of urban development and insists that people and nature live in harmony. Municipal roads are an important part of urban development planning. Therefore， on the basis of expounding the connotation of the sponge city and the significance and principles of the road structure design under this concept， the article specifically analyzes the road structure optimization design method under the sponge city concept to better promote the sponge city construction.

关键词：海绵城市；道路结构；优化设计；方式

Key words： sponge city；road structure；optimal design；method

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）21-0201-02

0 引言

随着城市进程的加快，我国社会发展普遍出现了水资源匮乏问题，城市建设中的雨水径流污染现象也日益严重。为了有效解决城市内涝危害，减少城市雨水径流污染问题，实现对水资源的合理利用，海绵城市理念被人们引入到城市建设中。基于海绵城市理念的城市道路结构设计能够让城市道路建设更好的适应周围环境，充分显示出良好的吸水、蓄水、渗水、净水功能，从而为现代城市的可持续发展提供重要支持。

1 海绵城市概述

在社会主义和谐社会的不断发展下，城市建设更加注重绿色环保，绿化环境理念深入人心。海绵城市表面上是指城市建设像海绵一样，对外界环境的不利影响体现出良好的弹性，在雨水较多的时候，海绵城市能够及时吸收多余的水分，并将多余的水分进行存储、再利用；在雨水较少的时候，海绵城市能够将之前存储的水进行释放。针对近几年，城市化建设中出现的水污染、地表径流减少等问题，基于海绵城市理念的城市道路规划建设能够有效改善原有道路硬化的问题，促进水资源的合理、高效利用，实现生态循环发展。

2 海绵城市理念下的道路结构设计意义和原理

2.1 意义

社会经济和科技的不断发展进一步凸显出城市的作用，在城市的快速发展下不可避免的对当地自然环境产生影响。城市建设中出现的灰色基础设施会破坏当地植被，增加不透水的可能，加剧地表水和地下水连通的中断，进而引发径流污染、内涝，不利于城市的長远发展，严重的还会危害当地居民的日常生活和财产安全。在城镇化的快速发展下，怎样缓解水资源浪费、生态资源损坏、水污染问题成为相关人员需要思考和解决的关键。

2.2 原理

海绵城市理念下的道路结构设计需要遵循“渗、蓄、滞、净、用、排”的发展原则，实现对道路作用的充分挖掘，加强道路交通和城市发展建设的有效融合，实现对自然资源的合理、高效利用。

“渗”主要是指通过开发和利用生态材料从根本上防控径流水污染，具体表现在城市非机动车道半透或者全透铺装道路，在道路两边的绿化带设计下沉绿地，打造符合当地气候和土质的适应性景观。“蓄”主要是改变传统道路建设的“快排式”排水方式，在海绵城市理念下实现对雨水的有效存储。现阶段，城市道路蓄水具体分为人工蓄水和生态蓄水。其中，人工蓄水主要是指在市政部门的领导下完成一系列截留操作，实现对水资源的净化处理。生态蓄水则是借助下沉绿地和适应性景观来存储雨水。“净”主要是指借助渗透系统，打造道路绿化综合系统。对雨水一部分直接渗透，另一部分则是和道路径流人车绿化带截留之后下沉，渗透到浅沟中。市政部门在设置截留和净化装置之后，净化的雨水会存储到市政雨水管网中的各个蓄存泵中，在雨水处理之后排入到河流中，从而实现对水资源的综合利用，减少雨水中污染物对周围环境的不利影响。“用”主要是通过对资源的合理高效利用缓解资源匮乏问题。在城市道路规划的时候，需要相关人员充分考虑管网的超前性，按照集中处理、分段截流的方法来循环利用水资源，加强绿地和雨洪之间的关联，打造海绵城市。“排”主要是借助纵横分流排放雨水。其中，纵向分流是指排水口分流，借助排水口的高低差引导分流；横向分流是指排水通道的分流。在暴雨来临的时候，通过横向分流系统合理处理多余的雨水，降低暴雨时期城市排水压力。

3 海绵城市理念下的道路结构设计

3.1 合理选择道路路面材料，实现道路铺设和地表的连通

长期发展以来，城市道路路面大多以沥青混凝土和水泥混凝土为主，雨水无法下渗，不具备完善的道路排水系统。同时，在排水系统不完善的情况下还会中断道路和地表的连接。基于海绵城市理念的道路结构设计首先对道路路面材料的选择提出了更高的要求。为了增强城市道路路面的透水性，在道路路面材料选择的时候需要将路面水从面层进入到基层，到达基层后排入临近的排水设施中，从而有效解决路面排水问题，减少地面径流。基于生态理念的城市道路是生态道路，主要是绿地建设为主，辅助以透水性铺砖、渗井、渗管等设施，从而不断增强道路地表透水性和排水性。

道路的机动车可以根据车辆类型、数量、水污染程度来选择不同的透水材料和孔隙，从而实现道路和地表的有效连通，打造生态化的道路。道路上的人行道可以不用考虑过车对雨水的污染，实行全透水铺砖，恰当安排排水系统，打造透水性良好的道路。

3.2 车道设计

城市道路的车道面层主要以沥青结构为主，渗水性、透水性较差。在海绵城市建设理念的支持下可以选择透水沥青路面，从而在缓解地表径流污染、内涝、热岛效应的同时有效补充地下水。透水沥青路面主要是指透水沥青面层、透水性能良好、空隙率符合要求的基层、土基和底基，从而能够保证道路的强度、耐久性，将下渗的土基内部排水及时排除，达到有效控制地表径流的目的。车道设计具体分为机动车车道设计和非机动车车道设计。第一，机动车车道设计。在城市化规模的扩大下，路表硬化现象严重，由此使得机动车的渗水性变差，在较多雨水汇集的时候地表水也会大量汇集，出现积水，严重影响道路交通。为了缓解这种情况，需要在海绵城市理念的指导下提升机动车车道渗水性，通过使用非渗水性材料保障路面基层的强度要求，并通过在路面面层上使用透水沥青混凝土材料来提升路面的渗水性。第二，非机动车的车道设计。非机动车车道，特别是人行道的车道设计要在坚持海绵城市理念的基础上，调动一切积极因素扩大景观绿化面积，通过绿化植物防止出现雨水溢出的现象。道路人行道的设计需要充分考虑人行荷载低的特点，应用透水性良好的人行道板铺设道路，并将碎石层作为道路的基本垫层，将道路机动车道路基边坡以防水土工布包裹，以减少人行道下渗雨水对机动车道路基工作的干扰。

3.3 道路景观的设计

道路景观的设计需要遵循因地制宜的原则，结合实际情况综合应用下沉绿地和适应性景观，实现最符合当地情况的道路景观设计。在进行下沉式绿地参数设置的时候需要充分考虑当地土壤、洪水标准的差异性，注重将下沉式绿地参数设置和传统道路参数设置的区分，将下沉式绿地参数设置略高于传统公路表面，从而达到良好的排水、蓄水效果。另外，下沉式绿地溢流口的安排要综合考虑整个绿地的用水量和植物种植要求，合理设计下沉式绿地的截流分污。

在海绵理论的要求下，可以将道路设计成中央绿化带信任模式，将雨水合理排放到绿化带中，并使绿化带以凹形的形式低于传统道路模式，从而为雨水的有效收集提供更多支持。另外，还可以将碎石沟设置在绿化带的下方向，有效收集多余的雨水。

3.4 路面停车场的设计

城市道路路面停车场可以和人行道一样铺设渗水性良好的透水砖，在雨水量较大的情况下让雨水直接渗透到路面下。另外，透水砖往往还具备较大的摩擦力，在雨雪天气下能够减少汽车打滑，从而减少交通事故的发生。在停车位上还可以铺设嵌草透水砖，利用植物和土壤的吸水性提高停车位的透水性，减少城市热岛现象的发生。

3.5 道路横断面的设计

根据城市道路板块划分的不同，道路横断面一般划分为为单幅路、双幅路、三幅路、四幅路4种类型。大多数城市道路横断面采取的是单幅路的设计形式。单幅路可以通机动车，也可以通非机动车，人行道在道路的两边，在绿地和车道之间排放雨水。雨水口往往被安排在人行道和混合车道之间。基于海绵城市理念的单幅路设计如下：在混合车道和人行道之间设置吸水性良好的绿化景观；保留人行道和车道之间的雨水排放口；在不影响车辆正常通行的情况下尽可能扩大绿化面积。

3.6 實现城市道路系统和整体系统的协调设计

我国地域辽阔，各地区降水存在较大的差异，为此，城市道路设计需要充分考虑当地的自然环境，在降雨量较少的地区适当的增加一些蓄水池，通过蓄水池将城市路面上的雨水通过排水管排放出去，实现对雨水的沉淀处理；在一些洪涝灾害频发的地区设计调节塘，通过调节塘将雨水合理处理，减少雨水对城市道路路面的压力，实现对雨水的合理、高效利用。在干旱季节，对雨水塘中的雨水进行处理，作为绿化带灌溉用水，为市政绿化提供重要支持。

3.7 边坡支护设计

现阶段，道路边坡在总体道路范围中占据较大的比重，其稳定性直接关乎城市道路质量。为此，需要相关人员结合实际做好道路边坡支护工作，在现有的冲刷防护和坡面防护基础上采取灰浆防护和植草防护。

城市道路建设中对石质边坡的处理难度较大，一旦出现石质边坡则会对当地生态环境造成破坏。为此，需要相关人员将海绵理念渗透到道路设计中，做好石质边坡支护工作，了解各岩层的性质和基本走向，合理确定边坡坡比。同时，还需要将排水沟设置在边坡坡脚位置，并在沟底设置碎石盲沟，使其与道路底面碎石渗层进行连接。

4 结束语

综上所述，将海绵理念应用到城市道路规划中能够有效减少径流污染、补充地表径流。但是从实际操作情况来看，海绵理念在城市道路规划的应用不是一朝一夕完成的，需要相关人员具体问题具体分析，加强对雨水资源利用的优化分析，打造雨水利用系统，缓解路面径流压力，避免出现城市内涝问题。

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