湖北省交通规划设计院股份有限公司十堰分院 湖北十堰 442000
摘要：随着城市建设进程的不断推进，道路系统的规模越来越大，这在很大程度上降低了土壤的渗透能力，尤其在雨季，若城市排水系统的设计不合理，就会在很大程度上产生洪涝、积水等现象，甚至还会引发温室效应，给城市居民的生活环境造成严重的负面影响。海绵城市主要利用海绵的吸水特征形象体现道路的蓄水能力，从而实现水资源的循环使用。通过道路设计能收集大量雨水，但目前这些雨水还未得到高效利用。因此，这要求相关工作人员在提升道路渗蓄能力的基础上建立良好的雨水利用系统，从而更好地满足城市的用水需求，同时实现对生态的保护。
关键词：道路设计；海绵城市；市政交通
1海绵城市的由来及理念
1.1 海绵城市的由来
在上世纪末，瑞士建设雨水工程，公民也加入了这支队伍，建设作用有了提高。在此之前瑞士民众都是联通房顶与地下管道，将水排入附近水域。雨水城市的建设却不尽相同，每家每户将房屋的墙上凿出一个洞，洞中联结水管，使雨水可以从管道流入建设完备的储水器中。由此瑞士人民可以使用储水器中的水，不论是日常洗厕所还是浇花，都是不错的选择。瑞士政府用补贴的方式鼓励人民进行房屋改造，由此逐渐形成了海绵城市的理念，此之后瑞士的用水量有了明显降低，取得了较好的效果。
1.2 海绵城市理念
顾名思义，海绵吸收水分后体积不会产生变化，挤出水来同样如此。海绵城市的概念也类似，指城市就像海绵一般，可以轻松的应对自然水害，而在旱涝发生时依然有水可以维持。在降水时，海绵城市可以蓄水，水渗透进地下同时水得到净化。在无降水时可以将地下水取出使用。在海绵城市建设中，最为关键的便是对原生态体系的保护，其后便是对被破坏的生态体系恢复，使生态体系不会因为项目建设受到影响。海绵城市低影响是通过源头分散式举措，对于自然水生态进行保护，促进水生态良性循环。
2城市道路设计应用海绵城市理论的重要性
现如今，城市建设正在紧锣密鼓的实施，作为其建设的重要组成部分，道路的硬化率也呈现了逐年上升的趋势，在多雨季节能收集更多的雨水。但是在水资源匮乏的今天，很多城市并没有对这部分水资源的利用提起高度重视，这样就导致了该类水资源的浪费。所以，把海绵城市理论融入道路设计中，为城市的绿化带或者地下水及时补充水源，对于推动修复城市的生态环境具有积极的促进意义。
3海绵城市的道路设计要点
3.1 道路总体设计
根据海绵城市建设的相关标准与要求，道路的总体设计工作应在不破坏河流、森林及绿化等自然生态环境的前提下开展。为有效降低项目施工的工作量，可加强对传统排水系统的利用，避开河流、湖泊及绿化区域等，实现对路线的合理设计与规划，充分利用城市布局并加强对绿化区域、人行道的利用，从而有效提升海绵城市对雨水的积蓄、渗透、净化及循环使用的能力，进一步实现海绵城市建设的目标。
3.2 道路路面设计
以往的排水系统主要通过路面1.5%~2%横坡，使雨水在重力作用下自动流入水口，另外，绿化带的设计应比道路高，从而为雨水排放提供一定的帮助。而海绵城市的路面设计则利用路面的高度差距，使积水能够直接流入地势较低的路面。另外，在绿化带下面安装必要的排水管道，在下雨时，可使雨水首先被直接用于绿化带的灌溉，当满足绿化带自身的用水需求后，多余的雨水则会由排水管道排出。与此同时，还可在排水管道中设置渗透功能，使部分雨水能够渗透到地面下，从而实现对地下水的补充。
3.3 道路结构设计
按照我国海绵道路的设计标准与要求规定，路面雨水的排放只可通过以下3种手段进行。（1）通过道理路面缝隙的渗透，使雨水进入地面下，从而有效减少路面积水。（2）雨水直接通过路面渗透到基层中，然后利用排水盲管将雨水引走。（3）将雨水直接渗透到路基土层中再排出。不同的路面，其径流系数也不尽相同（表1）。
前两种手段能有效减小路面的径流系数，实现排水目的，然而不能实现有效的渗透、蓄水及净化等功能，大幅降低了水资源的利用效率。根据海绵城市建设标准规定，路基土壤的渗透指数每秒需高于7×10–5cm，因此，对于部分交通繁忙的市政道路往往无法达到这样的渗透要求。
4海绵城市理念下的城市道路设计方式
4.1 城市道路边坡支护
坡面防护和冲刷防护是城市道路边坡防护中的两种主要方式，在一些城市地区还采用了植草被防护和灰浆防护。在城市的快速发展中植草、植树和草皮的铺设得到了较为广泛的应用。但是在石质边坡的构建过程中，其较为繁琐的施工会具有负面的生态环境影响，所以海绵城市建设理念在保护生态城市和边坡质量方面具有重要的作用。通过对岩层性质的深入分析，精确核算边坡比，采取放缓坡度的措施，为了更好的增强支护，可以采用方格网植草和挂喷土植草进行作业，切忌不要用抹面的方式。为了更好的达到收集和渗透雨水的目的，可以采用碎石在边坡坡脚铺设排水沟来实现。
4.2 道路人行道设计方式
在城市道路规划的设计中，荷载较小的公园、小区和人行道可以采用透水人行道板来铺设，用碎石铺设其垫层。为保证路基铺设工作不受到外界环境因素的影响，需要将隔离层设置在靠近道路的一侧，与此同时要铺设30cm 的铺设，并根据道路的实际深度来确定其碎石沟的深度，可以更好的实现统一处理人行道范围和碎石层的雨水。此外，深水层可以设置在人行道一侧的绿化带，来提升雨水集中处理的效果。在进行人行道透水设计作业时，首先要考虑的是土基的渗透系数，其渗透系数的底线在1.0×10-3mm/s，为了更好的保证渗水人行道发挥更大的作用，还要保证渗透面距离地下水位的距离符合相关的规定和要求，保证海绵城市理念的道路设计达到设计的预期效果。
4.3 道路路面材料选择
水泥混凝和沥青混凝土是城市道路建设主要选择的两种材料，其良好的应用效果和时效是实现海绵城市理念的关键途径。目前，众多的海绵城市道路设计主要采用组合透水沥青路面的方式进行设计，主要有以下几种类型：按照道路面层、基层的顺序，路面雨水在汇集到临近的排水系统；路面的雨水直接进入表面，之后直接汇集到最近的排水管道。这两种方式都可以很好的实现雨水的排放效果，但是相对于净水、蓄水的功能的呈现来说没有很好的凸显，雨水的利用率较低。还有一种利用方式就是路面的雨水逐步深入到路基。此种方式比较适合车流量较小的地段，若是处在主干线路上，其雨水处理的能力不能满足主干线路的雨水处理方式。故此，面临不同位置的道路线路，我们要采取不同的路面才来，保证其“海绵”的功能得到最大价值的发挥，满足城市道路建设要求的环保标准。
4.4 道路横坡及绿化带设计方式
在传统的道路设计作业中，雨水通过重力作用经由中间高、两边地的倾斜度来疏散到两侧的排水系统中。但是因为较多地区的绿化带比路面的高度要高，所以要想将“海绵城市”的理念更好地发挥其效果，就要将绿化带设计到中间，可以更好地提升其雨水的收集和利用效果，还可以有效地降低城市养护绿化带的成本。此外，还要将灌溉设备配备在绿化带，并在绿化带中间铺设碎石，当城市处于缺水状态时，就可以为其补充水分，并在多雨季节进行关闭，实现高效地利用雨水资源，推动城市的建设和发展。
结束语
高效安全的思想是跟随人类科技迅速发展逐渐形成的，未来这个社会将会是智能的时代。在为此付出努力的过程中，人们同样怀着憧憬。海绵城市在城市道路中的运用，将会是未来城市道路建设最具指导性的理念，为现代建设提供了一个理想化的模板。现代科学发展迅速，在提供便利的同时，也对自然生态产生了难以复原的深重影响，在对于环保愈发看中的如今，海绵城市理念的作用是无法替代的，同时也是未来城市建设的发展方向：与自然和谐，为生活便利。
参考文献
[1]罗 军.论“海绵城市”在市政道路给排水设计中的应用[J].四川建材，2017，43（3）：202-203.
[2]杜中华.海绵城市理念在城市道路工程中的应用[J].工程建设与设计，2016（3）：69-71.
论文作者:李俊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：海绵论文; 雨水论文; 城市论文; 道路论文; 路面论文; 绿化带论文; 城市道路论文; 《建筑学研究前沿》2019年8期论文;