曾坚坚
(华维设计集团股份有限公司,江西南昌330000)
在城市道路相关设计中,生态概念就是在保证城市交通基本功能特性的同时,尽可能地降低道路对自然生态环境的影响,保障行车安全和交通便利,维持景观和谐与完整,尊重生态环境的可持续发展性。与此同时,城市道路设计还需要对道路、车辆、人以及环境进一步综合,高效落实生态环保理念,发展现代化道路交通。
城市道路建设给生态环境带来的影响,主要体现为以下几方面。
1.1.1 对城市土壤产生影响
城市建设期间,部分施工单位只关注交通建设进度以及规模,忽略道路交通对周围土壤的影响和对植物的破坏,项目竣工之后急于交付使用,没有及时清理工程残留物品,严重影响土壤结构,给后续植物生长带来不必要的影响。
1.1.2 对气温产生影响
阳光直射地面,使其温度不断提高,傍晚与清晨阳光照射较为薄弱,地表温度向大气释放,对地面热平衡造成影响,使地面下土壤温度改变,并对整体气温造成影响。
1.1.3 对大气环境产生影响
道路建设中,因施工的特殊性,施工后会产生废气或废渣,给大气环境治理造成威胁,如果遇到大风扬沙的天气,大气环境将会面临严重的污染。此外,通车之后,随着汽车数量的增加,也会引发尾气污染现象。
1.1.4 对水资源产生影响
施工中水资源至关重要,项目会特别布置排水设施,设计时会给周围居民日常用水带来影响,且排放的废水也对水源造成污染。
由于城市道路施工的特殊性,其施工建设势必会影响生态环境,比如影响土壤成分,使土壤环境改变,改变植被生长进度。道路施工时,有的施工单位为降低成本而改造地形,使当地植被与水源等一系列自然景观被破坏,间接的对周围动物的生存环境产生不利影响。
城市道路是景观中的一部分,但城市道路与建筑同其他景观相比,有着一定的独立性,在城市规划建设期间,应综合把握各部分元素的影响,才能优化城市景观形象。在道路施工建设期间,道路绿化至关重要,如果道路的两旁不设置绿化设施,这将无法保证道路景观的自然融合,难以将景观形成整体,甚至影响植物成活率与景观环境质量[1]。
随着城市化进程的不断加快,环境保护工作逐渐被重视,城市建设开始普遍落实生态理念,特别是环境污染问题的加剧,生态理念的贯彻已成为城市道路设计的重要发展趋势,城市道路设计中的根本性理念主要包含以下几方面内容。
2.1.1 环境保护理念
道路设计时应考虑路线规划对人文景观和生态系统的影响,加强对历史环境与生态系统的保护,遵循一定的绕行原则,保护生态构造。针对普通的道路周围环境,道路开挖时应尽可能减少开挖,在保护地形地貌的同时关注生态环境。对于已经产生的道路破坏现象,应加强道路恢复,比如施工前恢复植物地表土,保证道路结构设计的合理性。
2.1.2 绿色节能理念
当前道路施工不可避免会对环境产生破坏,为了对其破坏程度有效控制,应采取一定的节能措施,在应用环保材料的同时控制施工工艺,以此达到环境保护的效果。此外也可以采用道路绿化减缓的办法避免地貌破坏,控制噪声,降低水土流失的危害,当前城市道路设计常见的绿化方法就是植被。由于各地区气候与生态条件不同,在道路设计时应根据具体情况进行,尽可能控制道路设计和环境间的冲突问题[2]。
2.2.1 树立以人为本的生态理念
科学发展观念中,以人为本就是其中最重要的形式,这不仅可以突出对人的尊重,还能满足社会大众的实际发展需求,缓解对生态环境的不必要破坏。
2.2.2 树立道路安全理念
道路安全与人们的生命安全紧密联系,也是生态设计的关键部分,是尤其需要重视的安全问题,在道路设计时建设安全设施,保障道路交通安全。
2.2.3 树立可持续发展理念
城市道路设计中的可持续发展理念不仅仅要关注眼前利益,还要从长远角度出发,加强对环境的有效治理。道路设计时,人们重点做好环保方面的设计与优化,满足城市可持续发展的建设需求。
了解现阶段城市道路建设的实际情况,对道路当前的主要材料具体分析,明确道路建设质量与路面材料间的联系,了解路面材料对道路使用质量与生态的影响。当前道路路面新型材料主要由沥青与环保材料组成,有着较强的吸附性能,由于新型材料铺设的路面会有明显的路面空隙,可有效提升透水与吸湿性能。此外,环保型路面还能降低噪声对生态环境的影响,解决城市噪声污染与内涝等问题,改善排水效果。环保型路面能够让城市道路有着不同的颜色,强化道路观赏效果。新型材料的应用充分考虑到了路面吸收太阳能产生的辐射强度问题,并对地表温度有效控制,尽可能降低路面对生态环境温度的影响[3]。
关于城市道路生态环保路面技术的应用,以下技术要点可供参考。
3.1.1 排水降噪沥青路面技术
排水降噪沥青路面也被称为开级配抗滑磨耗层,主要有高黏度沥青和开级配矿料组成,沥青混凝土的空隙率保持在20%左右,一般用于道路上面层与中面层的铺筑,具有大空隙率的特点,能够突出道路降噪、透水以及吸声的特点,可降低车辆通过时的噪声影响。
3.1.2 温拌沥青混合料技术
温拌沥青混合料就是通过沥青发泡的方法或者增加活性添加剂,使沥青混凝土具有拌和和易性,在降低混合料加热与摊铺温度的同时,减少供热燃料的应用,从而达到节能减排的效果。多数热板混合料都能应用温拌技术,依据温拌剂种类的不同,材料降温幅度也会有较大差别,在保障道路基础性能的前提下,使用温拌剂后的道路降温幅度可以达到20oC。
3.1.3 优化渗滤沟水渗透模式
优化渗滤沟水渗透模式即通行空间内不使用不透水的路面材料,以缝隙式明沟盖板进行路面排水,实现铺地材料的防渗防水。按照道路排水需求,在需求较小的位置设置缝隙为10mm 的排水沟,在需求较大的区域设置缝隙为15mm 左右的排水沟,让水通过缝隙入沟,再透过路面基层的透水混凝土,使水逐渐向地下区域渗透。如果排水沟数量比较少,每2m 的万孔管可排到市政管网内。
道路建设施工期间难免会产生大量废料,如何将废料高效利用,将对生态环保理念的贯彻落实产生直接影响。了解当前城市道路建设的大致情况,道路建设中产生的废旧沥青和橡胶材料较多,采用废料二次加工利用技术,比如在沥青和橡胶合成利用时,发挥橡胶沥青的抗疲劳与耐热性能,突出材料排水与降低噪声污染的特点。此外,对废弃玻璃材料二次合成,将沥青和玻璃砂混合,提升材料实用价值,这不仅可以符合城市道路设计的可循环经济发展要求,还能降低道路建设成本。
城市道路就是通过采取挖掘、加温、粉碎以及筛选的方法对路面和新材料进行一定比例的重组,实现对原料的有效控制。路面再生技术主要分为沥青路面再生持、水泥混凝土路面再生、光触媒技术。
3.3.1 沥青路面再生技术
旧沥青路面产生较为严重的破坏现象或路面承载力无法达到当前交通需求时,应对路面结构采取加强措施,应用热再生技术,通过对旧材料的回收和利用,合理控制原料,并达到环保的目的。
3.3.2 水泥混凝土路面再生技术
依据路面破坏和承载情况,采用破碎再生或者就地碎石的方法,比如路面损害程度较大,可把旧板块破碎为小块,以此作为路面垫层;如果路面损害程度不深,可采取固定基层的方式,或通过打裂来清除混凝土。
3.3.3 光触媒技术
除了应用路面再生技术,有时道路设计还会应用光触媒技术,即采取光催化的方法降解空气中的有害物质,整个过程不会产生任何污染,一般以二氧化钛为基础,阳光直射二氧化钛材料时会生成活性氧分,活性氧分与空气内的氮氧化物产生反应后,遇水可生成稀硝酸溶液,再经过吸收可有效治理汽车尾气。由于二氧化钛成本较高,如果无法将其在路面大范围应用,可辐射在道路周围护栏上。
在生活性街道的路面设计中,采用透水路面的设计方式。街道景观中,路面就是最基础的部分,渗透性混凝土路面对雨水有着较强的集中处理功能,可降低雨水给路面造成的伤害,渗透性铺设容易导致堵塞,因此透水路面的铺设与设计至关重要,如图1所示,为彩色透水混凝土路面的铺设方法。
图1 彩色透水混凝土透水路面做法详图
透水路面主要分为透水混凝土与透水沥青两种,一般岩石尺寸在3/4 左右,液体沥青黏结剂与混凝土水泥会将岩块黏连起来,并在岩石中留下缝隙,以便水流从中渗透。为了保证透水路面长时间有着良好的透水效果,路面表层下方的道路设计尤为重要,为了保证其渗透效果,需要以道路的渗透功能为施工要点。人行道断面结构包含基层、面层、垫层以及土夯实层几部分,面层和基层是引发道路不透水的主要原因,因此面层会使用透水烧结砖或透水混凝土等材料,多方式组合为平面,基础层应用透水混凝土,垫层搭配碎石。夏季降水量比较大,只依靠土壤透水会引发积水问题,因此在碎石层每隔2m 的位置设置PVC万孔管,将其连接到水沟中完成排水。土路与碎石层间加入土工布,使结构更加稳定,强化道路过滤作用。
在城市道路中做好街面绿地的有效设计,即在街道种植草木,以此改善气候、分割行车路线、降低噪声、美化城市。行车道间的分隔带属于分车绿化带,人行道绿化带处于人行道与车道之间,路边绿带在路侧边。街面绿地可以让绿地景观、生态等作用发挥出来,使周围道路雨水径流拥有足够的蓄滞空间,与周围水体和绿地相连。因此,选用有效的街道绿地设计方案,为街道路面雨水管理景观设计提高设计参考,比如设计下凹式绿地,以达到降低暴雨地表径流洪峰的作用,对雨水加以收集和利用,同时应用植草沟实现路面的有效排水,具体如图2、图3所示。
图2 下凹式绿地
图3 植草沟示意图
雨洪景观是街道生态理念设计的关键,为保持水循环系统的平稳,有必要加强路面雨洪管理,强调雨洪景观设计。
3.5.1 雨水流入口设计
雨水径流流入主要有面状和线状集中,面状雨水流入口可用于外沿和未高出绿地的路牙石街道,雨水可自由流入相应管理设施;线状注入方式一般用在街面高出绿地的路牙石街道,对路牙石切口处理,使雨水成功流出,再将地表径流引入管理设施。
3.5.2 雨水落差设计
当道路有比较陡的纵向坡度时,水流径流速度加大,截流的水量较少,湍急的水流可带走道路上的尘土,从而引发水体污染和输水管网堵塞问题。水流达到一定强度时,街道设施将会面临损害,因此建议搭建景观水坝,解决雨水径流落差较大的问题,减缓水径流速度,采用砾石堆砌或混凝土构造的水坝,使其结构更加稳固。
3.5.3 雨水溢流处理
可将雨水直接溢流回街道,再流入其他雨水管理设施与管网主入口,或者让雨水流入街道的雨水管网系统中。
总而言之,随着城市化建设的推进和交通设施的发展,城市道路设计已成为交通工程的重要组成部分,需得到高度重视。以环保为前提,将生态理念与道路设计相结合,实现道路可持续发展,建设全新环保型路面,实现废料二次加工利用,合理应用路面再生技术,针对生活性街道展开生态化设计,以此实现城市的可持续发展。