摘要:海绵城市建设顺应了“低碳—生态”的城市规划建设理念,对于提高城镇化质量和生态文明建设水平具有重要作用。海绵城市建设目前技术不断更新,管理机制日趋完善,将会取得长足的发展。本文通过建水县龙窑生态城市政道路的建设,对海绵城市在市政道路设计中的应用进行分析并得出一些有益的成果。
关键词:海绵城市;市政道路;可持续发展
1、方案设计原则
(1)以交通预测为基础,并综合分析现有道路交通情况和环境条件等因素,做到功能上适用,技术可行,造型上美观,经济上合理,以取得最佳社会经济效益。
(2)以规划红线及规划纵面标高为主要依据,在尊重规划的基础上,做适当优化。
(3)对道路路面结构进行多方论证比较,选择透水性路面。
(4)方案设计采用低影响开发雨水控制与利用(海绵城市),以雨水通过立缘石汇入绿化带与后排绿化,绿化带与后排绿化无法利用后通过雨水口流入雨水管。
2、当前适合在市政道路中应用的雨水管控措施
根据城市降雨过程,低影响开发雨水管控技术主要分为截留技术、渗透技术和调蓄技术三种。现结合建水县龙窑生态城的建设状况提出如下具体方法:
(1)、透水地面。铺装的地方,采用透水地面,增加雨水下渗。
(2)、渗透井。在道路后排绿化中分散布置小型渗水井,利用碎石等材料的空隙,贮有的雨水向四周的土壤中扩散。
(3)、渗水边沟。在绿地道路旁建造渗水边沟,当降雨量大或降雨时间长时,减少降水的流失。
(4)、地下雨水收集管网。在地下埋设多孔管材,管材周围填弃碎石或其它多孔材料,利于雨水的渗透。
(5)、挡土墙。在山坡或陡峭地形上,设置挡土墙,将坡地作成梯田或鱼鳞坑,有效阻挡雨水。
(6)、下凹式绿地。下凹式绿地是指绿地高程略低于周围地面,以利于周围地面的雨水汇入绿地中。
本文通过对市政道路横断面的布置、人行道透水铺装、行车道透水路面的选择、植草砖的布置等等方面对市政道路海绵城市的应用进行分析。
3、市政道路海绵城市设计
(1)横断面设计
道路标准横断面以规划道路断面为依据,并根据结合交通量、道路主要功能,沿线规划用地,低影响开发雨水控制与利用(海绵城市)建设意见等情况,以及考虑到交通的长远发展,道路等级为城市次干道,设计车速30km/h;道路横断面设计如下:
根据规划道路横断面设计图,以24m道路为例,横断面形式采用以下方案:
两块板设计,采用低影响开发雨水控制与利用(海绵城市),断面布置如下:
4.0米(人行道)+7米(车道)+2.0米(中央绿化带)+7.0米(车道)+4.0米(人行道)=24米。行车道横坡采用1.5%,非机动车道及机动车道在同一个面上;人行道横坡采用1.5%,雨水通过立缘石汇入绿化带与后排绿化,绿化带与后排绿化无法利用后通过雨水口流入雨水管。
见下图:详标准横断面图
(2)、人行道路面结构透水性铺装
目前,国内外通用的人行道路面结构按照雨水利用形式主要有透水与不透水两种,即透水性路面和不透水路面,(人行道不透水路面形式多样,本次采用砌块性路面进行比较,两种路面性能比较见下表)根据本项目针对路面强度、生态功能、施工周期,并结合本地区气候、水文、地质、材料来源、造价等情况进行综合设计,道路人行道采用透水性路面。与不透水路面相比,透水性路面存在以下优点:
1)透水性路面施工中无需混凝土硬化层,施工工期短;雨水进行资源化利用,减小下游市政设施压力;雨水的多级利用,系统性改善地区生态环境。
2)人行道不透水路面可较好适应管道敷设二次开挖,修补方便。
人行道透水路面在各项指标比较中均优于不透水路面。
结合安全、合理、经济、生态功能且能满足工期等特点,人行道采用透水性步砖。设计使用年限为15年,设计人行道路面结构拟建如下:
面层 6cm厚透水性步砖(透水率≥0.1mm/s)
5cm厚粗砂干拌
基层 20cm厚C20无沙大孔混凝土
垫层 15m厚级配碎石垫层(重型压实度≥95%)
路基压实(重型压实度≥93%)
(3)、透水沥青及透水水泥混凝土
指采用沥青、高黏度沥青改性剂、石料等拌制形成的空隙率为18%~25%的沥青混合料透水性沥青混合料。其优势在于:
1)集中降雨时滞洪调蓄,同时可过滤初期雨水,海绵城市雨水源头分散控制的有效手段。
2)便于与雨水调蓄系统组合使用,削峰调蓄,缓解雨水管网排水压力。
3)雨水可迅速渗入地下,还原地下水,保持土壤湿度;缓解城市热岛效应。
4)连通空隙有效降低行车噪音3~8分贝,吸附扬尘,降低pm2.5。
5)安全防滑、不积水,提高行车安全性和舒适度。
(4)、透水铺装使用的意义
1)、铺装上透水空隙的存在,使雨水渗透到土壤中。
2)、可以有效降低雨水流出率,提高对雨水资源的利用率。
3)、透水性铺装本身存在的空隙能够有效地吸收噪音和光线,例如吸收车辆行驶时产生的噪声,创造安静舒适的交通环境。并且透水性铺装也能够防止雨天路面积水和夜间反光,改善车辆行驶以及行人行走的舒适性与安全性。有改善城市声光环境。
4)、雨水迅速渗入地表,减少路面积水,大大减轻排水系统的压力,并且减少了自然水体的污染。由于我国城市基础设施发展滞后,使得暴雨时城市排水设施不能有效满足排水及防洪的要求,市区硬化地面常常出现雨水蓄积和漫流现象。这种情况下,非透水性铺装无疑会加重城市排水系统的压力,这是我国很多城市夏季产生城区内涝的重要原因。而透水性铺装地面由于自身良好的透水性能和渗水能力,能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力,使得径流曲线平缓,其峰值较低,且流量也是缓升缓降,这对于城市防洪是有利的。
5)、能够提高地表的透气、透水性,保持土壤湿度,改善城市地表生态环境,有效地保护透水性铺装地面下的动植物及微生物的生存空间。
6)、透水性路面材料具有较大的孔隙率,下垫层土壤中丰富的毛细水可以通过自然蒸发作用(透水性铺装的多孔构造也是水蒸发的通道)降低铺装表面的温度,进而缓解了城市热岛现象,有资料表明透水性水泥混凝土路面可降低路面温度约5℃。同时,水蒸气增加了空气的湿度,也有利于缓解城市“干热现象”。
(5)、植草沟的布置
植草沟的布置遵循如下原则:
1)平面规划和高程设计与自然地形充分结合,保证雨水在植草沟中重力流排水通畅,并且避免对坡岸的冲蚀;
2)植草沟的平面布置和服务汇水面积划分时尽量使植草沟内的降雨径流量均匀分配;
3)植草沟的高程布置应考虑节省工程造价,并做相应的土方平衡计算;
4)植草沟的设置需考虑与其他BMP措施协同净化雨水及径流量调节,保证各措施的合理衔接;
5)植草沟的布置与周围环境相协调,充分发挥景观效应。
4、结束语
海绵城市的建设是避免和建设城市内涝的必要手段,保障人民的生命财产安全。治理内涝重在减少路面和地面的硬质铺装,充分采用渗透和绿地技术,从源头减少径流,降低雨水汇集速度,延缓洪峰出现时间,降低排水强度,缓解降雨时的排水压力,海绵城市在市政道路建设不存在限制性制约因素,在市政道路建设过程中建设单位实施一系列的海绵城市建设措施后,能有效防治城市内涝,实现项目区水环境的恢复和改善。
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[3]吴丹洁,詹圣泽,李友华,等.中圈特色海绵城市的新兴趋势与实践研究【J】.中国软科学 2016(1):79.97.
作者简介:吴晓江 女,工程师,2006年7月毕业于中国农业大学交通工程专业,现从事道路设计工作。
论文作者:吴晓江
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:透水性论文; 雨水论文; 路面论文; 城市论文; 海绵论文; 透水论文; 人行道论文; 《基层建设》2019年第15期论文;