关键词:海绵城市建设理念;市政道路;设计要点
引言
城市道路在城市化建设中有着举足轻重的地位,城市道路的用地面积一般可以达到城市总用地面积的20%左右,随着我国的城市化进程不断提速与发展,在取得一系列瞩目成绩的同时,产生的问题也愈发明显,在与生活密切相关的水的问题上,水资源短缺、洪水侵袭、城市内涝等问题越来越引起关注。在以往的城市道路建设中,传统排水模式采用设置在平石处的雨水口收集雨水,绿化带往往设计成高于路面,路面雨水不能进入绿化带入渗。在暴雨时期,雨水径流量大而渗流量小,造成洪峰流量大,并且地面污染物随之进入排水管道流入江河,洪水侵袭、城市内涝、面源污染严重等问题突出。虽然通过提高市政设施的设计标准来应对这些问题,但设计标准的提高,意味着工程造价的加大以及后续维护管理的费用激增,效果有限也不能消除初期雨水带来的污染问题,受建设场地等因素的制约,调蓄池、人工湿地实施的规模也受到一定的限制。于是,探索一种从源头进行控制的排水模式显得尤为重要,海绵城市理念在此基础上得以提出,通过“渗、滞、蓄、净、排”等多种技术,从源头解决洪涝灾害、城市内涝,削减径流污染,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响,实现城市良好水循环。将海绵城市理念应用在城市道路设计中是希望在保障城市排水能力增强、减少洪涝次生灾害的基础上,提升城市生活用水资源、地下水资源,契合可持续的发展理念。
1海绵城市理念
在城市建设过程中,政府部门需要坚持海绵城市理念,遵循生态优先的原则,将人工措施和自然环境融合起来,在确保城市排水防涝安全性的基础上,汇集、净化城市雨水,实现保护自然环境的预期目标。同时,在海绵城市建设过程中,相关人员应重视自然降水、地表水和地下水等工作,实现给水、排水等环节的协调性。海绵城市建设的主要目标是改善城市雨水问题,如缺水、雨水流失、雨水径流、雨水灾害等,其处理方式主要有以下几种:首先,保护生态环境,如天然河流、湖泊、池塘、湿地、森林和草原等,这样城市就能够更好地储存雨水;其次,修复和恢复生态环境,在传统的城市建设过程中,海绵体会受到一定的破坏,技术人员需要及时开展生态环境修复和恢复工作;最后,新建海绵,利用LID技术和基础设施建立海绵体,有效地减少城市不透水区域,改善城市的水环境。
2市政道路设计中常用的几种海绵措施
2.1透水铺装
透水铺装是一种新兴的城市铺装形式,通过采用大孔隙结构层或排水渗透设施,雨水能够通过铺装结构就地入渗,以达到消除地表径流、雨水还原地下的目的。透水铺装可将降雨渗透率由硬化路面的10%~15%增加到75%以上,大大降低地面径流量,消减洪峰,避免大暴雨或者连续降雨造成城市洪涝灾害。
2.2下凹式绿地
下凹式绿地是将普通绿地下凹一定深度而达到滞留收集雨水目的。下凹式绿地的主要设计参数是绿地下凹的深度,一般建议平均下凹深度为H=10-20cm。下凹式绿地内一般应设置溢流口,保证暴雨时径流的溢流排放。溢流口顶部标高一般应高于下凹式绿地地面15-25cm。
2.3植草沟
生态植草沟是指种植植被的景观性地表沟渠排水系统。生态植草沟可广泛应用于城市建筑与小区、城市道路及城市绿地内。地表径流以较低流速经植草沟储存、过滤和渗透,径流中的30%-50%污染物可被有效去除。生态植草沟适用区域广,径流控制效果较好,建设费用可控,且后期维护费用较低。
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2.4蓄水池(模块)
蓄水池指具有雨水储存功能的集蓄利用设施,同时也具有削减峰值流量的作用,主要包括钢筋混凝土蓄水池,砖、石砌筑蓄水池及塑料蓄水模块拼装式蓄水池。其中,蓄水模块可分为下渗式及不下渗式两种。此外,生态树池、生物滞留设施、微地形处理等措施也较多地应用于市政道路海绵城市建设中。
3海绵城市建设理念下市政道路设计要点
3.1科学选择城市道路路面材料
就城市道路建设来分析,通常主要是以水泥混凝土、沥青混凝土为主。为了能有效建设海绵城市,因此相关人员在设计城市道路时应选择更加科学的施工材料,以透水沥青路面组合的方式科学设计[3]。一种是路面雨水能从路面到基层,并将其排入到排水系统中。另一种是从路面排水系统进入到表面层,之后再进入到排水系统中,虽然说这两种途径都能起到排水的作用,但是并未处理水资源,因此也就没有实现蓄水以及再次利用雨水的功能。此外,还有一种组合的方式就是透过路面将雨水渗透到路基当中,这比较适合一些荷载较轻的道路,如公园、小区等,但是这种排水方式较为缓慢,但是城市主干道经过的车辆多,因此该种方式并不适用。可见,为了保证城市道路建设,还应强化研究道路材料,尽可能选择高质量以及环保性能较高的材料保障施工顺利进行。
3.2边坡支护设计要点
通常情况下,边坡支护设计主要是应用在城市周边地区,边坡支护方式不单单是要考虑海绵城市的基本理念,同时也要考虑一旦遭到周边城市潜在的雨水威胁时能否将这种边坡转变为临时防洪堤。由此可见,在选择边坡支护时应优先考虑植草防护以及护面墙两种形式。实际上,从表面来看设置护面墙与海绵城市并无明显的联系,但是在当前市政施工工艺逐渐创新的情况下也逐渐引入了渗水层设计方案,使得护面墙与植草防护相比控水能力要低一些,但是其具有的优势是具有较强的倒流性与稳定性,因此也适用于一些海拔落差较大的城市[4]。但是也需要注意的是,若采用的是植草防护也存在突出的问题,一旦雨量瞬间变大或者是防护面长时间被雨水冲刷时也存在垮塌隐患。为此,市政设计人员要考虑这些风险,尽可能将潜在的风险减少,融合植草防护与挡土墙设计,在临近路基位置时可通过挡墙的方式减少垮塌对路面造成的危害。
3.3人行道设计要点
考虑到公园、小区、人行道等道路的荷载较低的情况,因此设计人员在设计道路时应优先选择透水性能良好的人行道板铺砌[5]。其中,以透水混凝土铺砌基层,以碎石铺设垫层为主。为了能提高工作效率,避免各种因素影响地基,还需要于靠近道路一侧做好隔离层设计,并铺设碎石沟,且按照路基深度决定铺设碎石沟的深度。有效连接道路范围内的雨水与渗水层,如此也能集中处理雨水。绿化人行道的一侧也能起到搜集雨水的作用,这主要是通过设计渗透层实现。除此之外,在设置透水性较好的人行道时也应选择渗透性较好的土基,只有满足这些要求才能发挥其最大的效果。
结语
总之,市政道路的设计对于城市的整体情况有着非常大的影响,为减少当前频繁发生内涝的情景,应在海绵城市的相关建设理念下进行设计,使城市的道路能够符合规范,起到良好的蓄水、排水效果,而又不影响实际使用和城市美观。
参考文献
[1]温小瑜.基于海绵城市理念下的城市道路设计探讨[J].科技创新与应用,2017(33):105+107.
[2]贺鹏.海绵城市理念下市政道路给排水设计分析[J].贺建材与装饰,2018(15).
[3]柯水平,张树宁,白子建.基于海绵城市理念的城市道路设计探讨[J].城市道桥与防洪,2018(10):1-4.
[4]陈绍贵.“海绵城市”在市政道路排水设计中的应用[J].江西建材,2017(24):52.
论文作者:冷俊峰
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/11/1
标签:城市论文; 雨水论文; 海绵论文; 径流论文; 理念论文; 城市道路论文; 路面论文; 《城镇建设》2019年第18期论文;