基于海绵城市理念的市政道路设计探讨论文_文力

基于海绵城市理念的市政道路设计探讨论文_文力

资阳市城乡规划设计研究院 四川资阳 641300

摘要:海绵城市建设是生态城市建设的重要内容,是我国城市实现转型发展的重要举措。城市道路作为城市排水系统的重要组成部分,在其工程建设过程中引入海绵城市理念,对于海绵城市建设至关重要。不仅丰富了城市景观,还增强了城市的生态系统功能。自2014年10月住建部推出《海绵城市建设技术指南一低影响开发雨水系统构建》以来,海绵城市理论研究开始向城市工程建设海绵技术应用过渡,下面笔者将浅谈基于海绵城市理念的市政道路设计方式。

关键词:海绵城市;市政道路;设计要点

随着我国城市现代化建设的发展,市政道路工程不断增多,相应的道路硬化面积也越来越大,严重减弱了市政道路路面的雨水渗透性能,使得城市内涝问题、缺水问题、溢流污染问题日益严峻。为了有效地增强市政道路对雨水的“吞吐”能力,可以充分运用海绵城市建设理念,综合应用“渗、排、净、蓄、用、滞”等设计方针来合理利用雨水,控制城市不透水面积比例,最大限度地减少对城市原有水生态环境的破坏,促进生态型城市开发。

1 海绵城市建设理念

海绵城市,顾名思义就是像海绵一样具有快速吸水、排水能力的城市系统。建设海绵城市的具体方案就是在城市当中布置若干具有吸水、排水能力的海绵体区域,这些区域可以是公园区域、生活区域或者交通区域等。其建设必须以建筑与小区、绿地与广场、城市道路等城市基础设施作为载体,突破传统设计理念,通过多种生态化技术,构建新型生态系统。海绵城市理念的优点突出表现为把雨水的渗透、蓄集、滞留、净化、循环使用和排水紧密结合,不仅充分考虑了城市内涝治理,同时还实现了雨水资源化利用、径流污染控制等多个目标。

城市道路的海绵化是相对传统道路而言的。传统道路路面一般采用混凝土与沥青材料等不透水结构,以“路面横坡收集-雨水口-市政管网”的排水方式为主,浪费水资源,雨水渗透能力差,雨季降雨量增大时造成路面部分区域严重积水,引起温室效应及城市热岛效应,致使极端水文及气象条件增多。而海绵道路则采用透水结构,这种透水结构与路侧其他低影响开发结构结合,充分利用了雨水资源,并通过生态滞留塘、湿地花园、植草边沟等低影响开发设施,经层层过滤渗入地下,补充地下水,充分体现了海绵城市建设的“渗、滞、净、蓄”的生态雨洪管理理念。

2 基于海绵城市理念的市政道路设计方式

2.1 城市道路路面材料的选择

传统道路路面将混凝土和沥青混合使用,材料的使用过程中缺乏针对性,并且伴随着一定的危害与污染。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了改善生态环境、规范合理用料,2013年,有关部门发布了《透水沥青混凝土技术的使用规程》与《透水砖路面技术的使用规程》,该规范对具体材料进行了明确规定,同时也规定透水混凝土路面满足降噪、透水、抗滑要求。透水沥青路面主要有三种组合形式:一是路面水逐步通过面层到基层,最后排入临近排水设施;二是路面水进入表层后直接排入临近排水设施;三是路面水进入路面后渗入路基。前两种形式可降低噪音及路面径流并解决排水问题,第三种形式在应用方面具有局限性,只有路基土渗透系数≧7×10-5cm/s的小区、广场、公园等中轻荷载的道路才可采用,而荷载大、流量大的城市主干路、快速路不能采用透水路面。因此,要想实现低影响开发建设,相关部门应加大城市道路路面材料的研究力度,需要道路工作者研究强度高、环保型沥青路面材料。

2.2 透水沥青路面的建设

透水沥青路面是指由透水沥青面层、透水良好且空隙率较高的基层、底基层和土基组成,在保证一定的路用强度和耐久性的前提下,使雨水能够顺利进入路面结构内部,通过具有临时贮水能力的基层,直接下渗入土基或进入路面内部排水管排除,从而达到雨水还原地下和消除地表径流等目的。根据结构形式共分为三种类型:面层透水结构、基层透水结构、全透水结构。透水面层为透水沥青,透水基层采用透水沥青稳定碎石,透水底基层采用级配碎石或骨架空隙型水泥稳定碎石。半刚性基层为常规的水泥稳定碎石。相应材料需满足规范规定强度及级配要求。(1)全透水路面结构。适用于小区道路、公园道路、校园道路、非机动车道、停车场、城市支路等;这些位置道路承载力要求相对较低,采用全透式路面,能满足道路承载力及耐久性需求。(2)基层透水结构。适用于次干路机动车道,这些道路路面结构承载力及稳定要求较高,采用基层透水式路面,承载力及稳定要求高,因此在设置透水基层的同时,需设置半刚性基层或底基层,满足路面承载力要求。

2.3 排水系统设计

应“海绵城市”建设要求,武汉市市政道路路面积水主要以三种形式进行排放,即路面积水借助路面间隙渗透排出;路面积水进入道路基质层,由排水盲管排出;路面积水直接进入道路路基土层排出。前两种方式能有效降低道路表面径流系数,满足排水标准,但路面的渗透、滞留和蓄积净化的作用相对欠缺,效果并不十分理想。“海绵城市”建设规范中明确要求道路基层土壤的渗透系数不得小于7.0×10-5cm/s,那些车流量大、负载高的道路,根本完成不了积水渗透。因而武汉“海绵城市”道路建设利用新型透水材料进行铺装,新型透水材料的透水、透气性较强,也利于武汉市地表热量的散发,使用这种材料对于生态环境具有较为良好的保护作用。综合设计之下,武汉市市政道路的渗透系数均不小于1.0×10-3mm/s,透水层与地下水表层的距离也不小于1.0m。

2.4 边坡支护方式选择

在山区地方,道路边坡也占据道路红线范围的很大比例,道路边坡的稳定性、生态处置是低影响城市开发建设重要内容。道路路基防护一般分配坡面防护和冲刷防护,有植草防护、灰浆防护、护面墙、挡土墙、混凝土预制板等防护方式。在城镇化背景下,低影响城市开发越来越重要,生态护坡在城市建设中得到更多的应用,植草、平铺草皮、植树等模式在城市道路建设中运用广泛。而对于石质边坡的处置就比较麻烦,边坡开挖对生态环境破坏严重,如何处理石质边坡支护问题是海绵城市建设急需解决的问题。建议对于石质边坡在设计中应根据岩层性质及走向,合理确定边坡坡比,并适当放缓坡率,采取方格网植草、窗式护面墙植草、挂网喷土植草等生态支护方式;避免采用喷浆、抹面等方式。并在边坡坡脚设置排水沟,沟底设置碎石盲沟,与道路基础底面碎石渗水层连接,有效处理雨水渗流。

总之,通过在市政道路设计中应用海绵城市建设理念,优化各个市政道路设计各个环节,增强道路对雨水的“吞吐”能力,最大化利用雨水资源,有效缓解当前我国部分城市存在的内涝问题,减小城市排水管网压力,减少环境污染,节约资源。但海绵城市的建设是一个系统工程,需统筹考虑,科学布局,实现城市道路中海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的设计理念,需落实相关的政策与措施,完善相关配套设施,不断提升城市市政道路设计的质量和效率。

参考文献:

[1] 刘程林,银钊.基于海绵城市理念的市政道路设计探讨[J].山东化工,2017,46(19):182-183.

[2] 高娜,张利民,许传富.海绵城市在市政道路设计中的应用[J].住宅与房地产,2017(23):91+97.

[3] 钱勍,曾英.海绵城市在市政工程设计中的应用[J].工程技术研究,2017(06):223-224.

论文作者:文力

论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期

论文发表时间:2018/5/24

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