摘要：海绵城市建设，要以城市建筑与小区、城市道路、绿地与广场、水系等建设为载体，城市规划、设计、施工及工程管理等各部门、各专业要统筹配合，突破传统的“以排为主”的城市雨水管理理念，通过渗、滞、蓄、净、用、排等多种生态化技术，构建低影响开发雨水系统。本文探讨了海绵城市理念在城市道路设计中的应用。
关键词：海绵城市理念；城市道路设计；应用
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。
1 海绵道路的优势
1.1有效补充地下水资源
在传统城市道路结构的快排理念中，要求雨水经由路表汇入市政排水管道，尽快出城市管网，最终流入城外河流、湖泊，致使超过80%的雨水快速排出，城市地下水得不到补充，雨水资源得不到充分利用。海绵道路中雨水经路表渗入面层或基层，经层层过滤，最终渗入地下，配合路侧配套LID设施，使得大量雨水自然渗透到地下，有效补充地下水位。
1.2减小洪峰流量，减轻排水系统压力
传统道路的快排模式下，城市的排水完全依靠城市的排水管网，尤其随着城市的开发，不透水面积越来越大，当城市排水管网不堪重负时就会形成内涝，近几年我国多个城市的内涝均由此原因造成。而海绵道路通过对雨水的渗、滞、蓄，形成了雨水的多途径排放，大幅降低了进入排水管网雨水的流量和流速，有效缓解了城市排水系统的压力。
1.3降低雨水径流污染
雨水对路面的冲刷会使雨水被路面的垃圾、重金属、可溶解性污染物所污染，形成严重的径流污染。海绵道路的使用可以使雨水经路面直接渗透到地下，减少了对地面的冲刷，并经过路面、生态设施、土壤及土壤内微生物的截留、吸附和分解等作用，使得这些污染物得以去除，达到净化水质的作用。
1.4改善道路行驶安全性和舒适性
经对比测试，一方面透水铺装路面雨天道路无积水，可增加轮胎附着力并且减少车辆后方带起的水雾，使得雨天行车更加安全；另一方面，透水铺装路面有效降低轮胎与路面之间空气的抽吸和压缩，从而降低胎噪，在提高行车舒适性的同时，降低车辆行驶的噪声污染。
1.5改善城市微气候
配合路侧配套LID设施，海绵道路的含水量大幅提升，能有效降低路表温度，缓解城市热岛效应，调节城市微气候。
2 海绵城市理念在城市道路设计中的应用
2.1道路总体设计
《海绵城市建设技术指南》中明确规定各地应最大限度地保护原有的河湖、湿地、坑塘、沟渠等“海绵体”不受开发活动的影响，因此，道路在规划阶段就应强调自然水文条件的保护、自然板块的利用、紧凑式的开发等方略，结合城市的水文规划、现有的给排水系统，在维持可持续的水生态循环基础上，对城市的天然河道、湖泊进行保护，绕避水环境敏感点，合理布局路线走向，协调道路红线内外用地空间布局，利用不同等级道路的绿化带、车行道、人行道等建立雨水滞、留、渗设施，实现道路低影响开发控制目标。
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2.2道路横断面设计
城市道路传统设计方式是将车行道按1.5~2%横坡向外倾斜排水至道路雨水篦子后汇入雨水管系统，绿化带用道路侧石做成高于车行道的凸起形式。优化后路面横坡坡向分隔带，路面雨水通过道路横坡排入下凹式分隔带，浅层土壤饱和后多余雨水通过篦子雨水收水井（高出绿地50~100mm）进入雨水主管内。雨水主管可以设渗井，收集的雨水通过渗井下渗进入深层通过滞渗补充地下水。
2.3路面结构层设计
城市道路路面结构传统做法一般采用不透水水泥混凝土或沥青混凝土。根据建设部发布的《透水沥青混凝土技术规程》和《透水砖路面技术规程》规范，规定透水混凝土路面应满足道路路面使用功能，并满足透水、抗滑、降噪要求。根据水深度，透水沥青路面通常可分为三种组合形式：一是，路面水进入表面层后通过面层高空隙率排入临近收水设施；二是，路面水由面层进入基层（或垫层）后通过盲管排入临近收水设施；三是，路面水透过路面后渗入路基。前两类减小了降雨时路表径流，解决了“排”的问题，但是未解决“渗、滞、蓄、净”的问题。第三种形式路面水渗入路基，但规范要求路基土渗透系数大于或等于7×10-5cm/s，也就意味着交通量大、荷载重的道路不能采用透水路面。人行道路面结构传统的做法是采用水泥砂浆预制砖和花岗岩道板等密封型人行道铺装材料。优化后，人行道采用新型透水性铺装材料以代替传统的铺装方法。选择透水性铺装材料能有效减少城市的地热效应，具有透水透气散热功能，使土壤保持通透，有利于生态绿化，使城市更接近于自然。雨水可以透过结构层而深入地下，达到滞蓄目的。透水人行道要求土基应具有一定的渗透性能，土的渗透系数不小于1.0×10-3mm/s，且渗透面距离地下水位应大于1m。
2.4路面排水设计
2.4.1绿化带设计
为使路面排水顺畅，设计绿化带的周边高度略高于中心，排水口安置于绿化带中央，形成下凹式绿化带。路面积水经过绿化带土壤表层渗透吸收后，剩余的雨水通过雨水口排出。这类绿化带设计对于减少洪涝灾害，提高土壤渗透系数，节约灌溉用水成本等具有很明显的作用。
2.4.2 排水沟设计
以生态保护为出发点的排水沟设计，建造运行过程充分联系自然生态以及人文环境。排水沟结构层次依次为绿化植被层、土壤种植层、水分渗透过滤层、渗排水层以及砂石层。这类排水沟充分起到积水渗透、道路污水过滤以及环境保护作用，充分完成水源的循环再生利用。
2.4.3 排水管渗透设计
通过小粒径的多孔材料如石粒等完成对PVC 管周围的填充，利用多孔层完成路面积水的协调蓄积。这类排水管占地少，透水效果明显，协调性强，应用广泛。但是管体周围的碎石清理困难，一旦碎石堵塞管孔，其积水的渗透效果将明显下降。
2.5边坡支护设计
在多山的城市地区，道路边坡支护是道路建设的重要部分。传统的边坡防护一般分为坡面防护和冲刷防护，有植草防护、灰浆防护、护面墙、挡土墙、混凝土预制板等防护方式。在城镇化背景下，低影响城市开发越来越重要，道路边坡在满足稳定性的基础上进行生态护坡在城市建设中得到更多的应用，植草沟、下凹式绿地、植树等模式在城市道路建设中运用广泛。目前比较棘手的是对石质边坡的处置，边坡开挖对生态环境破坏严重且无法短期恢复，如何处理石质边坡支护问题是海绵城市建设急需解决的问题。优化后的石质边坡设计应根据岩层性质及走向，合理确定边坡坡比，并适当放缓坡率，采取方格网植草、窗式护面墙植草、挂网喷土植草等生态支护方式，避免采用喷浆、抹面等生硬方式。并在边坡坡脚设置植草沟，沟底设置碎石盲沟，与道路路面排水通道连接，有效处理雨水渗流。
总之，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。
参考文献
[1]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（03）.
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[4]孙芳.基于海绵城市的城市道路系统化设计研究[D].西安建筑科技大学2015.
论文作者:甘恒
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签：城市论文; 路面论文; 雨水论文; 海绵论文; 道路论文; 透水论文; 城市道路论文; 《基层建设》2017年第26期论文;