海绵城市理念在城市道路设计中的应用研究

陈昭一

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京102600）

1 引言

目前，我国城市环境污染、交通和住房问题越来越严重。很多发达国家普遍实行现代化城市交通系统，有效地改善城市功能和布局。现阶段，社会各界越来越重视环境保护，这就使得海绵城市理念应运而生，并被广泛应用到城市建设中[1]。因此，在城市道路设计过程中，技术人员需要融入海绵城市理念，为城市交通工程建设的顺利实施提供保障。

2 海绵城市理念

在城市建设过程中，政府部门需要坚持海绵城市理念，遵循生态优先的原则，将人工措施和自然环境融合起来，在确保城市排水防涝安全性的基础上，汇集、净化城市雨水，实现保护自然环境的预期目标。同时，在海绵城市建设过程中，相关人员应重视自然降水、地表水和地下水等工作，实现给水、排水等环节的协调性。海绵城市建设的主要目标是改善城市雨水问题，如缺水、雨水流失、雨水径流、雨水灾害等，其处理方式主要有以下几种：首先，保护生态环境，如天然河流、湖泊、池塘、湿地、森林和草原等，这样城市就能够更好地储存雨水；其次，修复和恢复生态环境，在传统的城市建设过程中，海绵体会受到一定的破坏，技术人员需要及时开展生态环境修复和恢复工作；最后，新建海绵，利用LID 技术和基础设施建立海绵体，有效地减少城市不透水区域，改善城市的水环境。

3 海绵城市理念在城市道路设计中的应用

3.1 路面材料选择

在现代化城市道路设计过程中，透水性沥青路面已被广泛应用到工程建设中，其主要是在引导雨水流入基层和排水系统的基础上改善积水问题，避免出现路面径流、交通拥堵等现象，但无法实现雨水的充分利用。为了实现雨水的有效应用，生物滞留系统应运而生，其主要是在化学反应和物理反应的基础上，净化并利用雨水。

3.2 道路结构设计

海绵城市理念在城市道路积水排放中的应用主要体现在以下方面：第一，道路表面积水由路面空隙排放；第二，道路积水能够渗入道路结构最底层，由排水管道排放；第三，道路积水直接渗透到基础土质结构中进行排放。前两种积水排放方式具有良好的效果，能够满足排水的基本要求，但无法充分发挥出道路滞留、渗透等功能[2]。为了满足海绵城市设计的要求，城市道路渗透系数应大于7×10-5cm/s，在道路车流量较多、道路承受压力较大的情况下，道路积水无法被渗透。因此，相关部门在建设道路人行横道的过程中，普遍使用混凝土和花岗岩等材料，为了避免道路表面热量的散失，技术人员可以应用透水性强的材料，将海绵城市理念融入城市道路建设中，对自然生态环境进行保护。通常情况下，海绵城市道路渗透系数在1.0×10-3mm/s 以上，地下水层到道路透水结构之间的距离大于1m。

3.3 横坡与绿化带的设计

通常情况下，道路横坡向中间倾斜，往往会将绿化带放置在道路中心位置，且绿化带的高度比道路低5 到10cm，这样有利于充分利用雨水。除此之外，设计人员需要在绿化带位置设置相应的碎石层，以满足绿化带自身的实际需求，有效地积蓄、利用并排出雨水。为了有效地减少排水管道的直径，需要在排水系统中设置智能雨水篦子，在雨水量较多的情况下，通过自动开关，不断收集并排放雨水[3]。

3.4 边坡支护设计

边坡支护设计的主要内容是冲刷支护和坡面支护，以及植物支护和挡土墙等。在城市化建设日益推进的大背景下，海绵城市理念应运而生，得到了社会各个领域的广泛关注。在边坡支护建设过程中，海绵城市理念得到了一定的应用，如植树、种草等方式的应用主要是种植特定植物有效地吸收并储存水资源，实现生态保护的目标。除此之外，在边坡支护过程中，设计人员普遍应用窗式种草、网格种草等方式，避免使用喷浆和抹面，这在很大程度上破坏了土壤的渗透性。

3.5 下沉式绿化带设计

在城市道路设计过程中，下沉式绿化带设计方式主要有排水系统的下沉绿化带、兼顾雨水收集和再利用功能的下沉绿化带。其中，在第一种绿化带设计过程中，出现路面径流较大、储蓄能力差的问题时，雨水从比绿化带高、比路面高程低的溢流口进入地下排水系统，这种方式适用于年降水量大、雨水频繁、持续时间长的地区；第二种绿化带设计是在雨水收集和处理设施中，绿化带设计渗水沟、雨水收集管、蓄水池和泵站等设施的过程中，路面和周边雨水会排入绿化带中，在绿地过滤和净化后进入蓄水池，这种方式适用于降水量大、需要控制径流量的区域。

4 结语

综上所述，在现代化社会的发展中，海绵城市理念满足了时代发展的实际需求，并在城市道路设计过程中得到了一定的应用，减少了城市洪水内涝等灾害，具有净化水资源、补给地下水等功能。因此，在城市道路设计过程中，设计人员需要树立海绵城市理念，充分利用城市水资源，有效地改善我国的生态环境，为社会的可持续发展提供保障。