海绵城市理念在道路工程中的应用

康后炳　肖弟康　卢本琼

【摘 要】海绵城市理念以实现可持续化发展、绿色发展为目标，成为城市道路工程发展的新思路。本文介绍了海绵城市理念的内容及其在城市道路建设中的具体应用。

【关键词】海绵城市；理念；道路工程；应用

中图分类号： U415 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）34-0005-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.34.003

Application of Sponge City Concept in Road Engineering

KANG Hou-bing1 XIAO Di-kang2 LU Ben-qiong2

（1.Zhongyu Mingwei Engineering Technology Co.，Ltd.Chongqing 402160，China；

2.Chongqing Water Resoure and Electric Engineering College，Chongqing 402160，China）

【Abstract】The concept of sponge city aims at realizing sustainable development and green development，It becomes a new idea for the development of urban road engineering.This paper introduces the concept of sponge city and its application in urban road construction.

【Key words】Sponge City；Concept；Road Engineering；Application

0 引言

近年來我国经济飞速发展，城市化进程加快，但生态环境问题也日益凸显[1]，过去传统的城市设计理念已无法满足新时代可持续、绿色发展需求。市政道路工程建设占城市建设用地比重大，对解决城市建设的生态环境问题起着重大影响和作用。现今阶段我国大部分市政道路工程的建设，一方面增加了大面积不透水面，导致暴雨侵袭时易造成洪涝灾害，威胁居民生命财产安全；另一方面使未经处理的积水携带大量污染物直接排入自然水系，造成径流污染。同时，水资源的短缺是长期困扰我国主要生态环境问题之一，实现对雨水的有效收集、净化、利用对于解决我国水资源问题也具有重大意义。为了实现城市对雨水储存、渗透、净化一体化功能，保证交通顺畅、提高居民生活质量、改善生态环境、节约资源、促进城市生态文明建设，海绵城市理念应运而生，其在市政道路工程中的应用十分重要。

1 海绵城市理念概述

海绵城市为新一代城市雨水处理思路，就如名字一样，旨在将城市设计成如海绵一样，在雨水季节能够实现吸水、渗水、净水、蓄水，补充地下水，调节水循环，在旱季可将储蓄的水释放出来加以利用，且其在应对汛期时的洪涝灾害方面像海绵一样具有良好的“弹性”，因此也可称为“水弹性城市”[2]。其原则是遵循自然生态优先，该理念属于“低影响开发模型”[3]，通过人工设施和自然条件相结合的方式，保护原有生态系统中的河流、湖泊、湿地、林地、草地等天然的“海绵体”，使城市经开发后能维持原来的天然水文循环；修复以往在建设遭到破坏的自然生态系统；严格评估工程开发影响范围，降低不透水面积，尽量减少其对自然生态环境和水循环的破坏。海绵城市理念是在城市景观化过程中实现良好的生态循环，遵循自然水循环，保护原生态系统的城市建设新思路，是我国城市建设未来的主要发展方向。

2 海绵城市理念的道路工程中的实践思路

传统的城市市政道路设计理念，是通过道路的横纵坡，将雨水排到路两侧边沟，雨水通过进入渗水井，再排出道路范围以外。这种思路一是需要建设大量的与自然生态不和谐的辅助设施，破坏了生态环境和水文环境，造成水资源浪费，二是工程设施都是依据降水和排水的固定均值来设计，在汛期、暴雨情况下易造成灾害影响。

海绵城市理念在市政道路工程的应用中将绿化工程、道路工程、排水工程综合考虑，一体化设计。在满足道路通行能力和安全性的前提下，应用多种技术：用透水混凝土路面铺装机动车道和非机动车道，用透水性砖铺装人行道，在这些道路两旁设置植草沟、生物滞留设施、下沉式绿地、蓄水池等设施，形成生态排水系统的路面。在汛期，雨水通过道路的横纵坡将雨水导入绿化带中，雨水在绿化带中的土壤、植被层层渗透，一部分被滞留在绿化带中储存起来，多余的雨水经过净化后排出道路范围以外。该理念强调绿色施工，使市政道路工程与原有生态环境与水文环境相协调，同时具有强大的排水、蓄水功能，能有效避免洪涝等自然灾害，节约水资源。

3 海绵城市理念在城市道路工程中的技术设施

3.1 道路横断面设计

道路横断面设计是道路工程整体设计中的重心，对道路功能的发挥至关重要[4]。传统的道路工程排水设计思路是将路面做成中央稍高于两端，呈1.5%至2%的横坡形式，使雨水通过斜坡排向道路两侧的雨水管系统中，不会滞留在路面。海绵城市理念的设计思路旨在满足道路的基本通行功能的前提下，保证设计、施工、使用过程中的环保作用。相较传统的设计理念，海绵城市道路建设更强调对绿化植被的使用，如在道路侧边设置下沉式绿地，雨水通过道路横坡排向下沉式绿地，部分雨水会蓄积在绿地土壤中，土壤饱和后多余雨水经高出绿地50～100mm的集水井进入雨水管系统排除。这种方式在提高城市绿化、美观的同时，起到保持路基水土条件、地表径流量，控制溢流，减小排水系统运行负担的作用。

3.2 透水铺装设计

传统的市政道路工程中只有绿地具有渗透功能，其他部分均不具备渗透能力，为了提高道路的整体渗透能力，可以对人行道、行车道使用透水性铺装。透水性铺装的主要材料有透水性沥青砼、透水性水泥砼、透水砖等，透水性水泥砼和透水砖适用于非机动车道和人行道，透水性沥青砼适用于机动车道。

透水铺装的路面的结构分为排水路面结构和蓄水路面结构。排水路面结构，雨水通过面层排出，不会渗透到下承面，其面层采用大孔隙开级配瀝青混合料[5]，中、下面层采用密级配沥青砼，且在排水性沥青面层和中面层之间设防水粘层。排水路面结构能增加雨水的回流时间，同时也使路基不会受到雨水影响，但对于雨水量的减少无显著作用。蓄水路面结构，由透水性砼面层、透水性基层、具有保水功能的垫层、土基构成，整体结构拥有足够强度和透水性。雨水能够透过整个结构层渗入地下，补充地下水，但同时会影响结构的稳定性。

对于市政道路的透水性铺装设计，应依据其使用功能、路基条件、车辆荷载来设计，合理运用透水性材料和选择透水性结构。

3.3 植草沟

对于海绵城市理念在城市道路工程中的有效运用，还需要切实围绕着植草沟的有效运用进行把关，确保植草沟同样也能够较好实现对于水资源的调度运用，并且能够和城市道路工程项目较为匹配适宜。结合植草沟在城市道路工程中的有效运用，其需要围绕着雨水湿地以及雨水花园等进行合理设置，并且能够针对种草植物进行恰当选择，确保其能够具备较强的适宜性效果，尤其是需要确保相应植物能够具备较强的耐涝性，大多应用乔、灌、草混合处理，综合提升整体下渗效果。

3.4 生物滞留设施

生物滞留设施主要包括人行道滞留绿带、机非分隔滞留绿带及立交桥下绿地滞留绿带。生物滞留绿地主要负责收集和处理沿线相邻车行道及人行道径流雨水。研究表明，在城市最为常见的3类下垫面（路面、屋面和绿地）中，路面径流产生的污染负荷最为突出[6]，故其初期污染控制尤为重要。可设计路面雨水沿收水侧石进入下凹式生物滞留绿带，在收水口处设置卵石过滤消能带对初期雨水进行过滤，去除大的漂浮物及泥沙，同时进行消能，然后径流雨水逐步被植被、土壤吸收并下渗，超过下渗能力的雨水进行蓄积，超量的雨水通过溢流口溢流至雨水管道系统初期径流污染通过设施内卵石截流及微生物、植物吸收分解作用被有效去除。设计滞留带溢流高度为15～20cm，滞留带下凹深度较车行道低20～25cm。为防止滞留带雨水对道路造成破坏，路基与绿化带之间外贴防水复合土工膜，所贴土工膜深度=道路结构厚度+1.0cm。

3.5 下沉式绿地

在城市道路工程的具体规划设计中，为了更好体现海绵城市理念，有效运用下沉式绿地也是比较重要的基本要求，这种下沉式绿地主要就是为了更好实现对于雨水的收集和运用，避免雨水积存在道路路面上。结合这种下沉式绿地的构建，其一般需要低于城市路面5～25cm，确保其能够形成较强的雨水汇集效果。在下沉式绿地的具体设置过程中，还需要加强对于绿地自身结构的合理设置，确保其能够结合不同土壤成分进行合理分析，确保绿地的后续长期生长较为适宜，下层渗水结构也需要进行合理布置。

4 结语

近年来，我国正朝着“打造智慧城市，改善人居环境”的城市建设主题而努力，海绵城市理念完美契合了这个主题，对改善城市生态环境，缓解水资源紧张问题都具有广阔的前景。大力倡导海绵城市理念等强调与自然生态和谐的工程建设理念，从而提高城市建设质量、人民生活质量，实现可持续发展、绿色发展。

【参考文献】

[1]陈艳，赵玉寒.论我国新型城镇化建设与生态环境保护 [J].居业，2016（03）：118+120.

[2]杨杰，王辉.试述海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].绿色环保建材，2017，（02）：193-195.

[3]曹华.市政道路构建海绵体系的措施探讨[J].低碳世界， 2016，（17）：207-209.

[4]王文山，蓝立慧.海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2017，（03）：235-236.

[5]周必功，董磊，惠炳军.OGFC混合料设计与应用研究[J]. 山西建筑.2007（21）：123-125.

[6]申丽勤，车伍，李海燕，何卫华，李世奇.我国城市道路雨水径流污染状况及控制措施[J].中国给谁排水.2009（04）：23-27+28.