海绵城市理念在市政道路工程中的应用

李玉展

（山西省安装集团股份有限公司，山西太原 030032）

0 引言

海绵城市理念的提出，有助于控制径流污染，防止洪涝灾害，提升水资源利用率，有助于修复生态环境。在城市建设发展过程中，利用海绵城市理念，将绿色与灰色基础设施有机结合起来，从而实现从源头上控制分散的方式，提升城市环境的弹性，加强对水径流的“渗、滞、蓄、净、用、排”。本文主要对海绵城市的概念进行分析，探讨了海绵城市在市政道路建设中的应用。

1 海绵城市概述分析

1.1 海绵城市的理念

在我国城市化进程不断推进过程中，由于前期的设计规划存在不合理，导致在雨季的时候，经常会出现城市内涝，排水功能瘫痪等问题，对于城市的环境以及发展造成非常不利的影响。很多城市在出现暴雨的时候，城市积水非常严重，车辆无法行走，出现城中湖的现象，影响人们的正常出行。为了解决城市内涝问题，可以应用海绵城市理念，将城市设计的像海绵一样具有吸水性，从而更好的应对气候的变化与城市积水问题。在雨季到来的时候可以吸纳更多的雨水，在干旱缺水的时候可以将这些蓄水释放出来，为人们提供足够的水资源，降低自然灾害造造成的影响，也使得城市生态调节更具有弹性[1]。

1.2 海绵城市的特质

在海绵城市建设过程中，应结合城市的实际情况，结合城市周边的生态情况，遵循因地制宜的原则，从而更好的消减城市径流污染造成的负荷，加强对城市内涝的防治。将人为的措施以及自然特性有效的结合起

来，通过知识和资源的利用，使得城市在保证原有资源的基础上可以发挥海绵城市的优势。海绵城市的建设，并不是说城市传统的排水系统就没有作用，而是要在传统的排水系统的基础上，不断的优化和改进，通过现代化的技术和理念，使得雨水可以做到自然积存、渗透、净化。与传统的排水系统相比，海绵城市理念下的排水系统更加合理与规范，可以实现人与自然和谐相处，对于城市路面径流的有效减少，促进水资源的循环利用，降低资源成本，有效改善城市环境。

2 海绵城市理念在市政道路工程中的应用原则

2.1 海绵城市理念需要遵循自然客观规

在海绵城市理念应用过程中，应遵循自然客观的规律，通过集约化的方式调整资源，通过水库以及水道等，对水资源进行存储、利用，实现海绵吸水、通过排水设计，实现海绵吸水的效果，从而实现水资源的合理利用，维护城市稳定，促进城市的发展[2]。

2.2 海绵城市理念需要合理控制资源损耗

除了对水资源节约之外，海绵城市在应用过程中，还需要节约钢铁资源以及土地资源等。尽量在原有的城市排水系统和自然资源的基础上进行相关设施的建设，合理利用当地的资源，因地制宜。比如在靠近河道的地方可以建立水库，如果离河道比较远，在建立水库的时候会耗费大量的资源，因此可以将水流引入水库，在建设水库过程中应把握好资源损耗，控制好投入的成本。

2.3 海绵城市理念需要采取措施防止内涝

在一些沿海城市中，经常出现洪涝灾害，如2021年在郑州出现的特大暴雨，造成城市内涝，对城市经济造成非常大的影响，还造成了人员的伤亡。应用海绵城市理念，可以在原有排水系统的基础上建立排水管道，疏通排水去路，使得城市在汲取水分、驱散多余的水资源，更好的应对各种极端天气，应用海绵城市理念，使得城市更稳定的发展，而在实际应用过程中，还需要在实践中不断摸索。

2.4 海绵城市理念需要符合城市个性化特点

我国地域广阔，在城市建设过程中有很多不同的理念。比如福建省由于山多，地形复杂的特点，不同的城市在规划与市政建设过程中，会结合居民的习惯以及地形特点，存在不同的建设理念。因此没有绝对正确的理念，只有最适合城市发展的理念，海绵城市理念在应用过程中不能过于僵化，还要结合城市的特点进行灵活调整，不能照搬成功案例，应结合当地的情况进行应用，这样才能更好的实施。

3 海绵城市建设理念在市政道路设计施工中的体现

3.1 城市道路绿化带中海绵城市理念的践行

在市政道路工程施工过程中，采用海绵城市理念，使得城市积水最终主要流向绿化带，通过绿化带的光合作用以及吸水性材质，使得城市中积累的水资源可以得到排泄，因此绿化带成为非常关键的组成部分。但实际市政施工过程中，绿化带的普及以及面积还远远不足，使得绿化带对于水资源的消耗无法达到要求。因此，利用海绵城市理念，需要将海绵压缩运用与绿化带，使得水资源的疏通性更强。在城市绿化带设计过程中应考到了如何收雨水，在实际设计过程中，可以在绿化带周围构建雨水渠，还可以构建下凹绿地等，使得雨水向低势汇集。人行道以及车道修建过程中，需要采用透水性强的材料，使得雨水可以汇集在绿化带侧面的排水口，在对绿化带设计布局过程中，应考虑到植物的吸水性、土壤的渗透能力等，绿化带的高度应比路面低20cm左右，使得雨水可以顺利流入到绿化带中[3]。在自然降水过程中，绿化带可以起到净化和循环利用的作用，雨水从渗透开始，对雨水进行过滤，在净化和过滤过程中，在绿化带最底层可以铺设渗透观，并且可以从下到上分别铺设砾石、透水土工布，种植土以及鹅卵石。通过这样的铺设可以实现对雨水的多重净化功能，改善雨水的清洁度。在传统市政道路设计过程中，一般人行道和车行道的雨水会全部排入到道路排水系统中，这种排水方式很容易到达上限，出现饱和，从而使得城市中出现积水、内涝。在雨水滞蓄排放设计过程中可以遵循海绵城市的理念，在机动车辆两侧开口路缘石附近将雨水汇流到下沉式绿地方式，从而缓解雨水流量。如果绿地中的土层的含水量出现饱和后，水位才开始上升，水位高于雨水口后才会汇流到排水系统中，这种设计方式不仅可以调节雨水需水量，还可以实现雨水的错峰排放。

3.2 城市道路种植设计中海绵城市理念的践行

在市政道路施工过程中，利用海绵城市理念，还可以在植物的种植方面进行有效的设计[4]。植物可以有效的牢固泥土，提升泥土的疏水性，从而使得积水流动更加容易。很多植物都有着方面的作用，但是不能随意的种植植物，在植物种植过程中还应进行选择。在城市交通两侧树木种植过程中，一般应选择高大、笔直、光合作用较强的树木，如西府海棠等。这些树木可以吸附车辆尾气，通过光合作用可以释放氧气，增加空气的清新程度，还可以疏通地面积水。在城市周边的防护林选择过程中，一般需要固土性比较好的树木，可以阻挡极端天气的伤害，提升城市的抵抗力，防止暴雨、暴风等天气造成的影响，也是海绵城市理念非常重要的应用。另外，植物间的搭配也是非常重要的，有些植物在种植过程中会相互冲突，如铃兰与水仙如果种植在一起，就会相互损坏，不利于海绵城市理念的实施。还有一些植物种植在一起，有相互促进的作用，比如豆角和黄瓜，种植在一起就会相互促进成长，从而使得城市管理更加方便，还有利用降低成本投入。因此在城市道路建设海绵城市理念践行过程中应灵活对待，不能过于死板，应了解植物之间的特点和关系，从而合理的配置，安排好植物的种类以及密集程度，从而提升海绵城市的应用效果。

3.3 城市道路材料选择中海绵城市理念的践行

市政道路海绵城市理念应用过程中，应重视材料的选择，提升材料的伸缩性，防止吸水过多而出现炸裂，材料需要有一定的弹性，防止压缩激烈无法复原。

3.3.1 非机动车道路面材料的选用

海绵城市理念下在道路路面设计过程中，应重视路面的整体的硬化程度，如果硬化密度过高，使得本应渗透到地下的雨水因为硬化密度较高而出现于路面上，造成城市路面积水等问题，还会使得大量的水资源浪费。因此在进行路面设计过程中，应体现出透水性，做好水资源的循环利用，防止雨水附着在道路表面上，防止出现水荡的情况。透水性路面是指在路面上有很大的空隙，在雨水较多的时候，可以通过这些空气进入到地下，不仅可以达到地面硬化，还可以实现雨水的循环渗透，减少地面雨水的流量。在市政道路工程施工过程中，非机动车道在设计中，可以采用彩色环保透水混凝土，利用多孔混凝土进行铺设，使得雨水可以在材料中存储，向路基渗透、蒸发，利用透水材料中的空隙，让雨水向泥土中的生物提供空气，通过这些材料可以有效的储水，对城市洪水、积水有非常重要的缓解作用，能够降低铺设表面的温度。彩色化路面还可以美化城市环境，通过透水材料可以增加城市路面的透水性，提高路面的透水面积，防止出现热岛效应。通过大气降水的利用，还可以防止城市地表下陷的情况，对城市的土壤以及地表植物的生存环境进行改善，有利于调节生态平衡，保护环境，防止洪涝灾害的发生，降低城市噪声。

3.3.2 人行道路面材料的选用

在市政道路施工过程中，对于人行道的设计也是体现海绵城市理念非常重要的部分，人行道是人们出行保证安全的通道，在城市道路中，通过海绵城市理念设计人行道，可以提升人行道的安全性。在传统的人行道设计过程中，采用的不透水的材料，使得在下雨天的时候，路面会出现积水，人们在步行过程中会出现滑倒、溅水等情况，对人们的安全造成不利的影响，尤其是老年人在行走的时候，安全性不能得到保障。将海绵城市理念应用于人行道设计中，在人行道材料选择过程中，可以铺设透水性较好的材料，这样在下雨天的时候，雨水会深入地下，减少地面积水的情况发生，这些具有透视性的材料，在对人行道的温度和湿度控制方面也有一定的作用，有利于技术补充城市地下水资源。如果不能保证在整个市政工程中土壤的透水性，可以对排水管道基层位置设置，提高透水性能。比如，在纵向坡度范围小于2.5%，横向坡度范围在1%~2%，可以有效的提升排水功能。在人行道设计过程中，可以采用透水砖，抗压等级为Cc40，抗折强度高于C14.0，透水系数大于0.2mm/s，磨坑长度小于35mm，防滑等级为R3。透水水泥稳定碎石基层指标参数与非机动车道相同。

3.4 海绵城市在附属设施设计中的应用

在市政道路工程中，为了保证城市排水的效果，还应结合海绵城市理念，对附属设施进行设计，主要从以下几点出发。首先，需要对路缘石进行设计，路缘石主要包括立缘石、平缘石等类型，其中平缘石和路面的高度相同，这样路面在出现积水的时候，则可以直接流入到绿化带中，从而有效的消除路面技术的问题。而立缘石比路面的高度高，雨水不能流入到绿化带中，可以沿着路缘石进入到雨水口中，如果雨水口间隔比较大，或者雨量较大的情况下，则对于路面积水的缓解效果不是很好，因此在立缘石设计过程中一般需要打孔，这样可以提高排水的效果。其次，在路肩边沟设计过程中，以往在设计的时候，主要由混凝土构成，混凝土材料操作方便，具有较强的抗渗性，但是这种材料净化雨水的效果不佳，使得雨水与泥沙一同流入到路肩边沟中，还容易造成市政排水管道堵塞。结合海绵城市理念，可以采用植草沟的方式，将泥沙阻隔在市政管网之外，并且具有非常好的过滤雨水的作用。一般情况下，可以在道路红线连唱歌设置植草沟，硬化地面的高度应高于绿地高度，大约5~25cm，植草沟的断面可以利用到抛物线形状，从上到下为种植土、沙质土、砾石、素土。植草沟与边坡的比为1:3，纵坡可以结合道路坡比设置为2%。在地表径流通过植草沟的时候，会出现滞留、过滤、渗透，去除水中的杂质、污染物、悬浮颗粒和溶解性污染物等。植草沟在设置过程中，可以设置暗管，超过蓄水饱和度之后的雨水会通过暗管排入到市政雨水管网，或者排入下游的自然水体中。

4 结语

总而言之，在市政道路工程中，采用海绵城市理念，在道路设计过程中应结合各方面的影响，灵活利用海绵城市理念，因地制宜，在传统的市政管网的基础上进行优化、改进，有效的利用资源、节约资源，促进城市的可持续发展。在市政道路建设构成中，应重视材料的选择，使其可以符合海绵城市的理念，具有蓄水、透水、排水的作用，有效的保护环境，维护生态平衡，将海绵城市理念的优势发挥出来。