石 华
(中国市政工程西北设计研究院有限公司东莞分公司,广东 东莞 523000)
当下的市政道路建设立足于生活实际,施工设计的目标是让城市回归自然。以海绵城市的修筑观念为例,市政道路的修筑需要以最小干扰进行筑造,完成开发雨水的作用。从双向调节的程度分析,可以同时满足雨季就地和就近“吸收、储存、渗透”的作用,在旱季会把储存的雨水释放出来,从而让城市活化,服务于城市的给排水系统。
众所周知,海绵这种物质有很好的吸水功能,海绵城市代表此城市的给排水系统如同海绵一样有很强的吸水性,能把多余的水分汲取,给整个城市平常的生产和生活提供支持。一般而言,海绵城市表现在城市的建构时期,使用定点设计一些地块,设置吸收技能优异的海绵体原料,放置在都会的休闲区和生活区。当雨季到来时,雨水会在预先设计好的海边地块被吸收,因海绵地块比之前的地块有更强的吸水性,所以地块降雨不会出现大范围的连片径流行迹,可以在对应方面避免市内出现涝害。利用海绵地块接受降雨,进而经由物理和化学净化处置,以供居民使用,为都市的供水供应了新的解决方案,有效应对了城市用水问题。通过对雨水进行合理的汇集、净化、反复使用,为绿色城市的构建奠定了基础。但海绵城市的修建涉及面较广,涉及部门较多,设计标准较高。因此,在对这一城市理念的实现过程中需要提前对对应区域进行长期规划安排,同时和有关部门进行沟通,以便让其城市市政体现的升级作用得以体现,在规划城市、市政更新等多个环节为完成海绵城市修筑的有关技术留下充足的空间。
市政道路建设中使用海绵城市建设理念的重要性。市政道路作为城市建设中的重要构成局部,在城市化发展中不断加速,其规模一再扩增,市政道路硬化面积亦在不断提升,为市政道路路基的规模汲取到很多雨水提供了条件。但在多雨季节很多城市因为硬化的路面而导致市内积水量巨大,多数城市在夏季常出现“看海模式”,涝灾成为城市治理灾害中的顽疾。在当前的城市修筑中处置城市发展中的水问题成为急待处理的举措,采取生态设计可以完成对底面径流的收集,给路边绿化带来充足的水源。这样既延长了市政道路的使用期限,也改善了城市生态环境,有很高的经济和生态效益[1]。
基于海绵城市修建理念的市政道路设计中值得注意的主要有:(1)市政道路进水口要在局部下凹,从而提高进水条件,进水口的开口宽、间距要依据路面纵坡调节;进水口要设置防冲刷装置。(2)市政道路设施要兼有溢流排放设施和雨水管网系统,以及超标雨水径流排放系统。(3)市政道路设施要有对应的防渗漏措施,避免雨水下渗对道路路面和路基产生破坏。(4)道路纵向破干扰开拓设施有用调蓄容积时应该修建防水装置。(5)城市径流雨水泄露通道和容易出现内涝的道路、下沉式立交桥区域的低影响开发雨水调蓄设施要标有警示标示和必要的报警系统,防止给公共安全带来危险。(6)对机动车道边侧设计设计的浅碟边沟应该用来聚集早期雨水,将其送达生物滞留槽加以处置。(7)在高架桥下要根据场地设置收水箱,将箱子与桥面泄水管连接收集桥面雨水,收水箱下要按有阀门,遭遇干燥气候时可以用于给周围绿化浇水[2]。
机动车道一般透水性不好,常常因为路面积水太多而让路基受到损坏,使路面寿命降低。海绵城市修建中考量到这点,使用渗透效果好的改性透水沥青,同时安装有排水盲管,让排水通畅,在基层有排水管道周边采取非渗透原材,提升排水效果。并且在以往道路设计基础上进行升级,在路面上形成方便雨水流通的坡度差,让雨水流到平面低的部位收集处理、排出。雨水流经绿化带中也可以浇灌绿化带植被,在浇灌后剩余的水分会经由排水管道流到地下水循环系统中。在市政道路排水系统中安设有渗透作用的设备可以提高水管渗透作用,完成对雨水的收集。
(1)利用排水让路面上的积水进入整个城市水循环系统;(2)使用技术手段让积水直接通过道路中的分析流到水循环系统和周围区域;(3)依靠排水管道让渗透到路面的积水排出。三种方法都能让积水有效排出。在城市道路密度高、负载大,积水渗透效果不佳,这时可以使用渗透装置提高渗漏效果。多见的渗透装置是透水材料和混凝土,将其铺设到道路上有透水、透气的作用,对城市中的生态保护有很好的影响[3]。
城市道路绿化带不但能美化环境、改良空气,还对雨水有疏导作用。具体而言,在遭遇大暴雨时雨水不会立刻从排水管排放,为把雨水疏导到地下,在道路两边设置的绿化带能有效将雨水进行疏导。但对其设计多存有不合理的地方,因为传统的绿化设计均使用将绿化带修高,这样的做法在下雨不是特别大时会因为绿化带的饱和而不能达成让雨水倒流。对此,对绿化带进行合理的设计能简化收集雨水,而且可以让车辆在路面上的渗水排出后使用雨水收集工具完成按照导流方向的雨水收集工作。同时把生活用水的排放管进行隔离,让水资源合理分配,缓解供应紧缺的现象。
由于海绵城市的特殊性,需要在设计道路时使用科学的设计理念,而边坡支护就是其中的重点之一,一般状况下城市周边常使用这一方法。因为需要对洪涝灾害堤坝修建的考量采取边坡支护办法,在城市遭遇雨水失去控制时利用边坡形成临时性防御设施。当前的边坡支护方法有两种:第一种是植草保护,第二种是护面墙保护。植草保护的优势在于能改良生态环境,美化环境。但需要注意的是,植草保护过程中应注意塌陷的风险。因此,在使用植草保护时需要和挡土墙联合使用,就是在临近路基处设挡土墙。很多人以为护面墙和海绵城市规划设计无关,不过在新施工技术的使用基础上多数市政道路规划中使用了渗水设置,使用护面墙的优点在于导流性和稳定性很好,只在控水上不如植草保护。
在海绵城市理念中的侧石设计形式是把侧石设计在侧分带让雨水流经侧石进入下沉式绿地中,增加积水流通性,便于雨水在管道系统中流通。其他开发措施:
(1)下沉式绿地。由于下沉式绿地的设计需要和道路高程、周边建筑环境相融合,使用分散、小型的基础建设,把路面积水引入下沉式绿地中并保持绿地高于平均地面5~10cm,雨水溢流口设在绿地中,同时水口高程高过绿地高程。所以,下降式草坪设计多靠近人行道与车道,最好安设在人行横道或路缘石之间。需要设计师注意硬化地面、雨水口和绿地的竖向斜接设计,确保人们出行的通畅与安全[4]。具体方法:第一,硬化土地要与降沉草坪保有坡度,并且角度不能太大,让降雨经由地面缓缓流到草坪。第二,路缘石和地面高度应该保持一致。若路缘石太高于地面则需在每块路缘石上设计好裂口,同时在裂口临近铺就鹅卵石,让雨水疏散到草坪。第三,在草地和硬化地面斜接处设好雨水溢流口,同时在雨水会和入口处种植植物和庇护膜,避免雨水长期冲洗而导致泥土流失。下沉式绿地对道路的总体损坏性很小,也能安设在道路、广场、停车场周边,使用合理的方法安设绿地能有效把雨水径流进行截留和净化[5]。在降水量超过蓄水容积时雨水会经过排水道口进入雨水管网,加以统一净化处理。在实际运用中下沉式绿地雨水径流降低,能缓解洪涝对城市的灾害,提高土地含量,对当地的生态环境提供生态用水有重要作用。
(2)植草沟。在市政道路构筑中使用植草沟增加植被面积,提升土壤质量。对植草沟进行规划与设计时除考虑海绵城市需要的降水量和消化功能之外,还应关注雨水使用途径和周边生态环境的协调统一,在对应设备安装规划过程中与周边公园、湿地区域进行有机协同,减少规划花费的成本,提高植草沟的效果,改良当地生态环境,提升城市绿化面积,美化城市居民生活环境,丰富当地绿地景观种类[6]。
(3)雨水花园。在道路两处最低点设计雨水花园,它是一种简便结构、安装方面、维护效率高、成本低廉的雨水径流处理系统,可以有针对地将雨水中的颗粒物、各种有机物进行处理,最后渗透到地下,排放自然水体中,供应市政管网或回收利用。在雨量很大时后期雨水会从溢流管溢出,确保进入系统的雨水超过系统最大处理能力时也能正常运作。
以往的城市排水体系建设理念是“以排为主、利用滞后”,导致在建设过程中有一些无奈之举,而海绵城市的出现正好处理了这一问题。使用多层次、立体化的设计,在不干扰地面面积的原则中丰富了这一地区的雨水与给水管道系统,节约了用地,将水资源进行循环利用,也可以收集雨水和生活水,一同保护城市中的水资源。