1.北京建筑大学城市雨水系统与水环境省部共建教育部重点实验室 北京 100044;2.北京鑫旺路桥建设有限公司 北京 101405;
摘要:随着城市建设的不断发展,城市道路的作用越来越凸显,因此对城市道路建设的要求也越来越高。而海绵城市道路建设作为一种先进的设计理念,符合当下城市道路建设的要求,不仅能够调控城市水资源,而且能够保证城市最原始的水生态环境,得到了国家的大力支持,并已在我国各地陆续试点。
关键词:海绵城市理念;市政道路设计;影响
引言
虽然在市政道路设计中应用“海绵城市”理念有很多好处,但是也有一些弊端,比如雨水入渗进入路面结构层和路基,或多或少会对路基路面的强度和稳定性有一些不利影响,另外生物滞留设施等容易堵塞,需要经常维护,费用较高。故需要对“海绵城市”理念做更深入的研究,以便将其更好地应用到市政道路设计中。
1海绵城市概述
海绵城市是近些年来城市建设发展理念之中是最受关注度的,其关键就在于优化污水处理系统、水循环系统、存水系统以及用水系统来有效的解决城市环境之中出现的各项问题,最终达到优良城市建设的最终目的。这样一来,不仅仅加大了人们所生活空间的绿化性以及健康性,保证人们生活的质量,最终还可以使得自然生态、城市发展以及人类社会三者之间的协调式发展。
海绵城市,顾名思义其具备十分明显的海绵特性,另外也具备更节能、更生态、更安全以及更适合居住的优点,在遇到环境突发以及各类自然灾害的时候,可以具备一个很好的弹性,与此同时,还可以对自然雨水进行科学、合理化的收集及循环利用,这从根本之上有效的解决了城市建设的各项问题。
首先是在很大程度之上有效的保护了城市原先的生态系统,比如:自然草地、林地、湖泊以及河流等海绵体系,最终逐步实现并保障城市水文循环功能以及涵养水源功能得以正常的发挥。其次,可以有效的并科学、合理化的修复城市建设原先的生态环境。最后在城市建设的过程之中,构建一个新的海绵体,其主要就是应用各类开发技术来实现,另外还可以严格化的控制城市开发建设的力度,最终在最大限度之上来有效的实现缩减不透水的面积,最终缓解由于城市开发而致使原先生态水环境的破坏力度。
2海绵城市道路建设的意义
2.1改善城市生态环境
城市经济的不断发展,极大地提高了人们的生活品质,但也造成了极大的城市污染,城市建设不仅包括城市发展,也包括生态环境建设。而海绵城市的建设,在保证城市发展的同时,对改善城市生态环境方面具有积极意义。最为关键的是,我国目前已经出台了相关政策,要大力推广海绵城市建设,可以看出国家对海绵城市建设的高度重视,对未来城市生态环境建设极其重视。
2.2调控城市水资源
海绵效应是海绵城市建设的关键所在,海绵效应可以明显地改善城市排水系统,优化城市设施体系,极大地缓解城市蓄水压力。保证水资源的合理利用,不仅避免了因水而产生的水患水灾,而且能够预防因水而产生的城市内旱,有效调控城市水资源。
3“海绵城市”理念对市政道路设计的影响
3.1路面结构层设计
传统的路面结构设计,一般会尽量阻止雨水的下渗,防止雨水入渗对路面结构层造成不利影响,降低路面强度,影响道路安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而现代“海绵城市”的理念,是想通过各种渠道来暂时储蓄雨水,起到雨洪削峰的效果,然后再通过各种措施来充分利用储蓄的雨水。
基于“海绵城市”理念,对传统的路面结构设计进行了调整,主要有全透水路面结构和半透水路面结构两种形式。全透水路面结构即为路面结构各层均为透水性材料,雨水通过路面结构层下渗可以渗入路基范围。半透水路面结构即为路面上部结构层为透水性材料,下部结构层为隔水性材料,雨水不能下渗进入路基范围。
全透水路面结构和半透水路面结构适用条件各不相同。当雨水渗透进入路基范围后,对路基的强度和稳定性有较大不利影响时,不适于采用全透水路面结构,可以采用半透水路面结构。当路基土的渗透性较差时,不适于让雨水渗透进入路基范围,即不适于采用全透水路面结构,可以采用半透水路面结构。当地基土渗透性较好且地下水位较低时,雨水渗透进入路基范围后,可以很快渗流到以下土层,对路基的强度和稳定性不会造成不利影响时,可以考虑采用全透水路面结构。总之,路面结构采用全透水型式还是半透水型式,主要取决于路基土的渗透性、地下水位的高低以及雨水渗透进入路基范围后对路基强度和稳定性的影响。透水结构层材料主要包括透水沥青混凝土、透水水泥混凝土和透水面砖,隔水性材料主要包括防渗膜和水泥砂浆等。在实际工程运用中,要根据路基土的渗透性合理选择采用全透水路面结构还是半透水路面结构。无论采用哪一种路面结构形式都要保证路基路面结构的强度和稳定性。透水路面结构层的设计,实现了“海绵城市”理念中的“渗、滞、蓄”。
3.2路基路面排水设计
通过路面透水结构层的设计,可以减少地表径流量,增加下渗率,暂时储存雨水,削减雨洪峰值。待到雨洪之后,暂时储存的雨水需要排出路面结构范围,这就需要通过特殊的路基路面排水设计来完成。基于“海绵城市”理念的排水设计主要包括植草沟、下沉式绿地、生物滞留设施等。植草沟是指有植被的地表沟渠,可以收集、输送、排放地表径流雨水和路面结构层储蓄的雨水,并具有一定的净化雨水作用。植草沟有转输型植草沟、渗透型干式植草沟、常有水湿式植草沟。转输型植草沟主要用于衔接城市雨水管渠系统。渗透型干式植草沟即为可以渗透雨水到土壤中的植草沟,通过雨水的渗透使得植草沟内经常是无水状态,故为干式植草沟。常有水湿式植草沟即为长期处于有水状态的植草沟。植草沟一方面具备一般排水沟和边沟的功能,另一方面由于植草可以增加绿化面积,增加下渗率,还可以在一定程度上净化雨水,降低污染。这样也就实现了“海绵城市”理念中的“净”和“排”。
下沉式绿地即是将车行道或者人行道两侧的绿化带做成比车行道或者人行道低10~15cm的下凹型式。下沉式绿地中的植物一般选择耐淹性较好的植物,这与下沉式绿地的下凹深度有关。为了防止下沉式绿地中的水漫出来使路面积水,在下沉式绿地中要设置溢流式雨水口,保证暴雨时,能有效地将多余雨水通过雨水口排出。溢流式雨水口顶部标高一般应高于绿地5~10cm。下沉式绿地通过收集路面水和路面结构层渗透水,然后通过溢流式雨水口接入市政雨水系统。下沉式绿地在市政道路中的运用,延长了雨水流动途径,减轻了暴雨时市政管网系统的排水压力,绿地植物也起到了一定程度上的净化雨水的作用。另外,下沉式绿地中的植物可以充分利用天然雨水进行自我浇灌,真正实现了“海绵城市”理念中的“蓄、净、用、排”。
生物滞留设施主要包括生态树池、高位花坛、生物滞留带等。生物滞留设施选址应综合考虑周边建筑、地下设施、坡度、底层土壤的渗透性和地下水位深度等因素,并确保场地标高和坡向能够满足周边场地的雨水汇入要求。生物滞留设施一般应布置在行人和车流较少的区域以减轻构造介质承受过多荷载而被压密。市政道路周围绿化带设计时适合应用生物滞留设施。通过生物滞留设施的应用,可以很好地实现“海绵城市”理念中的“滞、净。
结束语
“海绵城市”是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。“海绵城市”理念对市政道路设计的影响主要体现在路面结构层设计和路基路面排水设计两个方面。前者通过全透水路面和半透水路面实现,后者通过植草沟、下沉式绿地、生物滞留设施实现。
参考文献:
[1]李继坤.探讨海绵城市市政道路设计方式[J].智能城市,2016,205:256.
[2]孔泽仁.基于“海绵城市”理念的市政道路优化设计[J].低碳世界,2016,15:182-184.
[3]杨显.“海绵城市”在市政道路设计中的应用分析[J].建设科技,2016,13:96-97.
[4]何维维.市政道路设计的重要性研究[J].房地产导刊,2016,07:71.
[5]杜万里.海绵城市理念在市政道路工程中的应用[J].智能城市,2016,208:113+115.
论文作者:李丽霞,王俊岭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/10
标签:路面论文; 海绵论文; 城市论文; 透水论文; 雨水论文; 路基论文; 结构论文; 《防护工程》2017年第23期论文;