海绵城市理念在城市道路设计中的应用论文_朱晓英

海绵城市理念在城市道路设计中的应用论文_朱晓英

朱晓英

天津城建设计院有限公司 天津市 300122

摘要:当前城镇化进程不断加快,其可以促进地方经济发展,但是同时也引发了一些环境问题。城市内涝不断,径流存在严重污染问题;城市地下水位下降严重,使得水资源不足。我国有很多城市都存在不同程度的缺水问题,这就说明了传统城市雨洪管理模式存在缺陷,传统模式的调蓄能力不足、径流污染严重,对雨水资源的利用率不高。海绵城市是新的管理模式,让城市可以像海绵一样,在管理雨洪上具有弹性,可以有效提高雨水调节,提高雨水的利用率。

关键词:海绵城市;城市理念;城市道路;道路设计

引言:

近年来,全国多个城市经常在降水量较大的雨季出现内涝。这种情况的发生,与地表雨水径流量的增加有着很大关系。由于我国经济社会的快速发展和现代化建设的不断推进,大量混凝土建筑和道路设施的增加,使得地面大量硬化,雨水无法及时渗透到地下。要治理城市内涝必须首先控制雨水地面径流量,“海绵城市”建设理念正是通过在市政建设中贯彻“渗、滞、蓄、净、用、排”的六字方针,从而统筹解决城市内涝、雨水资源化利用等多个问题。

1、城市道路设计中海绵城市理念的应用意义

1.1有利于对地下水资源进行全面补充

在传统的海绵城市结构设计过程中,过于重视雨水在地下系统的排出情况,使其在城市管网内快速流入河流中,虽然此类方式可以达到一定的排水效果,但是,会导致81%左右的雨水浪费,无法满足当前资源利用要求。然而,相关部门在使用海绵城市设计方式的过程中,可以使雨水更好地渗入地面,在层层过滤的情况下,可以进入地下水系统中,更好地补充地下系统的水资源。同时,可以利用LID系统等对其进行全面的处理,达到预期的设计目的。

1.2改善环境

雨水对道路的冲刷会为江河、湖泊带来大量的垃圾、微量元素及重金属等,这会造成一定的径流污染。海绵城市的建设能有效缓解该问题,道路能将雨水直接渗流,有效减少雨水对路面垃圾的冲刷携带。另外,经过层层过滤及土壤微生物的拦截,通过吸附、分解等反应有效清理污染物,使渗透到地下的水资源污染程度大幅降低,雨水质量得到大幅提升,从而较好地实现了对生态环境的保护。

1.3有利于减少城市洪峰的流量

相关部门在传统海绵城市设计的过程中,只重视排水系统的建设情况,依靠排水管网等对雨水进行处理,难以满足城市开发水资源管理需求,在一定程度上会导致城市排水管网受到严重负荷,出现洪峰问题。然而,从20世纪末开始使用海绵城市设计方式期间,制定了完善的渗水管理机制、滞水管理机制、蓄水管理机制,形成多元化的雨水排放渠道,能够减轻排水管网受到的压力,降低洪峰问题,提高工作效率,增强海绵城市建设系统的使用效果,达到预期的设计目的。

1.4提升交通安全性

根据大量的实验数据对比,可发现海绵道路的应用能够有效降低路面积水与洪涝现象的发生概率,从而大幅提升车辆轮胎的附着力,避免水雾的产生,使司机获得更加清晰的行车视野,这能在很大程度上提升雨季车辆行驶的安全性,大幅降低交通事故的发生概率。另外,海绵道路的使用有效减小了车辆轮胎和路面空气的压缩与摩擦,大幅降低了公路噪声,有效避免城市的噪声污染,同时为司机与居民提供更好的公路环境。

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2、海绵城市理念下城市道路设计的具体应用

在现代的城市道路建设中,道路设计主要是采用凸起型的路面设计来达到对雨水处理的目的。在这其中,主要体现了在对雨水处理中的“排”的理念,并没有对雨水做到充分的利用,很好的起到生态保护的作用。下面对海面城市理念下的城市道路设计进行介绍。

2.1城市道路的路面材料选择

一直以来城市道路路面都是以沥青混凝土和水泥混凝土为主,但在利用海绵城市理念设计城市道路过程中,对于城市道路路面材料则需要科学选择。为了使沥青路面达到较好的透水性,在实际建设过程中,可以让路面水从面层进入到基层,然后再排入到临近的排水设施中。路面水也可以进入表面层后排入临近排水设施。另外,路面水也可以经由路面渗入到路基中。这其中前两种方式解决了路面水排的问题,有利于路面径流的减少,但没有解决渗、滞、蓄和净等问题。最后一种方式对于一些轻荷载的道路可以采用,但对于一些主干路及车流量较大的重荷载道路则不宜采用透水路面。因此在实际工作中还要加大研究力度,加快对高强度和高环保性能的沥青路面材料的开发。

2.2城市道路横坡及绿化带设计应用

传统的城市道路设计时,一般都是道路中间高,然后逐渐向两边倾斜,通过两边的排水系统来进行排水,雨水在这样的道路上,会逐渐向道路两边的排水口汇集,最终流入到地下排水系统中。而城市的绿化带一般都会高出路面十几厘米,呈现一种凸起的模式。为了有效地解决城市道路雨水带来的各种问题,其实在对城市道路设计时,可以把城市道路设计成凹型,中间为绿化带,这样方面了雨水的收集,同时也方便了雨水的再利用。同时也大大的节约了城市在绿化养护方面的成本。如果是凸起型的绿化带,城市经常需要大量的水资源来对这些绿化带进行浇灌,但是如果是凹型的道路,绿化带在中间,则节约了大量的水资源和人力。而且在绿化带中需要铺设碎石层,并且设置相关的浇灌设备,设备具有智能感应装置,只有在少雨水的季节其才会自动喷灌,在多雨的季节,其不会打开,通过这样的方式,雨水便得到了较为充分的利用,而且也对城市的内涝现象做到了很好的扼制,有利于城市更好地建设和发展。

2.3城市道路人行道设计应用

对于城市道路中的人行道,在具体设计过程中,要考虑到人行荷载较低的特点,可以采用透水人行道板来进行人行道的铺砌。具体操作过程中,可以利用透水混凝土对基层进行铺砌,利用碎石层来作为垫层。可以将隔离层设置在靠近道路的一侧,这样能够进一步减少对路基工作区的影响。同时还要设置一定宽度的碎石沟,其深度则要根据路基工作区的深度来具体确定。具体设计时还要将路基底面碎石渗水层与人行道范围内的雨水有效的连接起来,为雨水渗流的处理带来诸多少便利。对于人行道侧的绿化带,可以采用绿化带雨水收集的方式进行具体的设计,通过进行渗沟和底层渗水层的设置,实现雨水的渗、滞、蓄。另外,在人行道设计时,由于其要具备透水性,因此在具体设计时对于土基的渗透性具有一定的要求,无论是土壤渗透系数还是渗透面距地下水位的距离都要与相关要求相符。

2.4城市道路边坡支护设计应用

在对道路边坡进行防护时,主要有冲刷防护与坡面防护。在此之外,还有灰浆防护和植草防护等设计形式。随着我国可持续发展观念的深入,海面城市理念也更加被重视,在现代的城市建设中,经常会采用生态护坡的形式来对边坡进行支护。比如进行平铺草皮、植树、植草等方式都被广泛的应用。而石质边坡存在许多缺点,其在施工中非常麻烦,而且会对自然环境造成严重的影响。为了对城市做到很好的保护,确保边坡的质量。通过采用海绵城市建设理念,对石质边坡进行设计时,对岩层的性质做到详细的调查,并且对边坡比做到科学的计算,适当的使坡度减缓,同时还可以采取挂喷土植草等方式来加强支护,尽量不要直接采用水泥直接抹面的方式来对支护进行加固。另外,在边坡的下面设置排水沟,并且用碎石铺设,从而很好的起到排水和雨水收集的目的。

3、结语

基于海绵城市理念的城市道路设计在缓解城市内涝灾害、补充地下水源、控制径流污染、净化城市水质等方面具有重要的作用。海绵城市的建设不仅仅是一个具体的方法或一个单一的工程就能够做到的。城市道路的建设需要从设计层面考虑雨水的资源化,构建雨水利用的格局,明确目标,将政策落实到位并制定具体的建设措施。实现遇雨时吸水蓄水,需水时释放利用,促进雨水资源化、降低面源污染、减缓道路排水系统压力、避免城市内涝灾害,改善“逢雨必涝,雨停即旱”的状况,达到基于海绵城市理念城市道路建设的最佳效果。

参考文献:

[1]杨勇.试论城市道路设计中的问题及改善对策[J].中国新技术新产品,2015(20).

[2]游亿财,李扬.对城市道路设计的探讨[J].中华民居(下旬刊),2014(02).

[3]冯晶,张文籍,马丽莉.城市道路设计思路与技术要点探究[J].科技创新导报,2014(05).

论文作者:朱晓英

论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/30

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