探讨海绵城市市政道路设计方式

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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探讨海绵城市市政道路设计方式

王颖

王颖

山西省城乡规划设计研究院工程设计中心030001

摘要:随着我国城市建设的快速发展,绿色生态城市建设理念成为市政建设的主流理念。海绵城市的设计理念是绿色生态城市建设的体现之一。在城市市政道路设计中引入海绵城市设计理念目的是有效管理进入城市道路系统的雨水,既要有效消减雨水对道路正常使用功能的影响,同时还要满足对雨水的吸纳、存蓄、释放、利用功能。在海绵城市市政道路的设计中,根据道路的实际的功能、道路系统的综合情况、海绵城市的系统建设条件,结合城市降水等基础上进行综合设计,使整个道路系统可以发挥出预期设计的功能。

关键词:海绵城市;市政道路;设计方式

城市市政道路建设,与整个城市的发展息息相关,是整个城市建设的重要组成部分。为强化市政道路对于降水的处理能力,海绵城市的设计理念逐步引入到实际的道路建设过程中来。在市政道路设计过程中通过一系列切实可行的具体措施,采取更加生态和环保的方式,有效处理道路积水、增加蒸发和废水利用之间的问题。市政道路设计中引入海绵城市设计理念在提升道路设计质量的同时还能促进整个城市建设质量上升到更高的层次。

1.海绵城市市政道路建设概述

对城市的建设而言,城市市政道路是最重要的设计内容。市政道路设计过程中需要考虑影响城市道路使用的各种因素,尤其是道路排水需求。如果市政道路设计在排水设计上存在问题,那么短时间剧烈降水导致的积水不能被及时排走,会对道路使用、周边环境和城市整体发展构成极大影响。“一场暴雨,全城看海”这成为我国很多城市的现状,每及如此,各种批评声不绝于耳。这一方面是我国在城市建设过程中不注重雨水排除及利用的做法日积月累的结果,同时也提醒我们这些城市建设者在设计过程中要不断引入新的设计理念,长远考虑,有效解决这些城市弊病。

海绵城市建设理念被引入到城市市政道路建设,可以有效地解决这些问题。海绵城市建设理念下的市政道路建设,不仅要将过多的道路积水及时处理,更重要的是还能够存蓄大部分雨水资源,将其进行净化、储存,可以在需要时抽取使用,用于绿化等用水需要等。雨水的循环处理、利用是城市低碳绿色建设不可或缺的关键环节。道路对雨水的蓄纳既能降低内涝的发生,同时延长了水资源在自然界的循环过程,增加水汽蒸发量,使得城市更加生态环保。

海绵城市的理念并不是最近几年才出现的,是这几年里我国很多城市都开始注重海绵城市的设计和建设。海绵城市设计在市政道路设计中的引入就是要充分利用城市道路系统区域的自然条件,完成对天然降水的优化处理,通过调控降水的吸纳、存积、释放等过程,对城市环境起到很好的净化作用。水资源对于我国的许多地方都是非常宝贵的资源,尤其是一些北方城市,强化对降雨的高效利用,可以有效缓解城市用水压力,促进城市健康发展,使得城市的整个生存环境更加洁净,适宜人们居住。

2.海绵城市建设理念下市政道路设计方式分析

2.1对道路横断面进行合理设计

在市政道路的设计中,道路横断面设计是非常重要的内容。通过横断面的合理设计,在满足道路交通功能的基础上确保车流量、人流量等对道路的基本功能的需求;同时通过合适的雨水蓄纳设施的布置,对道路区域内的降水进行收集,减少地表形成径流的数量,降低降水对道路系统排水管网的压力。

目前很多城市的道路横断面主要采用三块板的设计形式,分别设置道路中央分隔带及侧分带,道路外侧铺设绿化带。市政道路绿化带设计属于海绵城市理念下的生态滞留带。通常道路系统的侧分带和中分带采用了下沉式绿地设计。这些设置强化了绿地的渗透、吸纳效果。在道路外侧至绿化带,中间设置有生态沟,便于对雨水的流通和收集。道路横断面设计还应对道路横坡坡向进行合理设计,整个路面要与绿化带和绿地形成竖向并行关系,这种设计有利于径流雨水的汇入。

2.2对路面结构层的合理设计

为进一步确保道路耐久性和承载力,在市政道路设计时路面大多采用不透水结构层。这种传统设计方法可以有效保护道路路基免于雨水的侵蚀。在海绵城市的理念中,却要求道路系统要具备渗水和蓄水能力,所以,对于路面结构层的设计就非常关键。

(1)人行道的设计

人行道对于道路的承载力要求比较低,人行道路面结构层可以采用更充分的全透水结构,面层为透水沥青、透水混凝土、透水环保砖等结构,基层为碎石,或采用骨架中空型水泥来稳定碎石。在人行道下面的土壤,如果其渗水性能差,可考虑在比较适当的地下位置布设排水管线。

(2)车行道的设计

城市道路系统中车行道是最重要的部分。对车行道的传统设计方式中路面以沥青为主,通常其渗水性能都很差。海绵城市理念指导下的车行道建设,一般会采用透水沥青用于路面结构,这样能较好缓解暴雨造成的城市内涝、径流地表水二次污染以及城市热岛效应的突出问题,并对地下水资源形成有效的补充。

由透水沥青作为主体的路面建设,主要构成由透水沥青面层、透水性能良好的基层、稳定的底基层等组成。在确保路面耐久性强和使用度满足载重要求基础上,让雨水可以顺利流进路面结构内,利用有一定贮水能力设计的基层,将渗入到土基层或流入路面下排水管内进行排除。按照路面结构的建设形式,大致可以分为三种类型,即:路面层透水结构、基底层透水结构、全透水结构。对于透水面层的设计主要采用透水沥青;而对于透水基层的设计,则应用透水沥青固化的碎石;对于透水底基层来说,会采用碎石或骨架中空型水泥固化的碎石材料。

2.3对侧石进行合理设置

通常,城市道路系统会使用侧石设计,将路面的雨水径流直接引到雨水收集口。而没有做过处理的道路,雨水会顺着雨水口汇集到地下的排水管道内排出。侧石是一种非常合理的引导设计,利用侧石可以开口或移除的特点,能够将汇集的径流雨水均匀分配到附近的雨水处理场所。对侧石进行选择,这完全决定于道路的总体情况,以及需处理的雨水量。侧石的设计形式非常灵活,可根据排水和外观效果的具体需要进行相应的功能和外型设计。

2.4对其他道路设计因素的考虑

(1)对下沉式绿地的设计

下沉式绿地是海绵城市设计在市政道路设计中的最有效的体现,对于道路排水功能有很好的支持效果。利用不同路段合理设置下沉式绿地,能够有效减少地表径流数量,对城市洪涝问题的发生有充分的缓解能力。下沉式绿地主要设置在市政道路的整个中分带和侧分带,还有路侧的公园等地点。如此设计的目标就是要对雨水径流实施截留净化,确保超过绿地可以蓄渗容量的积水能够通过溢流口流进就近的雨水管网。通常情况下,下沉式绿地的高程要比附近硬化地面的高程更低,呈现下沉形式。考虑到实际的功效发挥和景观效果,下沉幅度为5-25cm的范围。在绿地中还要设有必要的雨水溢流口,这些溢流孔的高度要低于路面,这样才能保证溢流效果。

(2)对生态草沟的设计

在道路两侧设置草沟,其主要目的就是要吸纳雨水,形成自然状态的水资源储备。生态草沟可以作为雨水湿地、花园等生态相关的雨水处理设施。可与一些其他的景观内容相结合,包括土堆、亭台等,构成一些路旁的生态景观,强化草沟设计的实用性、观赏性和可实现性。对草沟内种植的植物进行选择时,要选择耐涝型的本地植物,并综合各种植被间的相互作用,形成更加稳定健康的植物群落。同时还要注重对植草沟雨水渗透性能的重视,植草沟作为雨水收集的重要设施,必须发挥关键性作用,达到蓄积雨水的建设目的。

(3)对雨水利用系统的合理设计

海绵城市道路系统建设,就是要实现对水资源的再循环和再利用,对雨水利用系统的设计,必须充分考虑实用性和稳定性。最常见的利用方式就是绿化使用,这样对水的净化设施要求更低一些,对能源的消耗也会更少。

3结束语

综上所述,海绵城市理念对于城市道路系统建设意义重大,其在道路降水排蓄方面的设计和应用对于城市低碳环保建设和发展有着至关重要的作用。城市市政道路设计中,可借鉴海绵城市设计的设计原则和方式,对一些相似的问题采取基本一致的方式进行处理。在实际的设计过程中,必须注重对科学设计理念和方法的采用,针对具体问题进行相应完善。这些方式方法的确定和实施,不仅需要进行详细的实地勘察,还需要建设、设计、施工三方单位进行密切协商,确定合理的设计方案。

参考文献:

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[3]高锐,马新宇.关于“海绵城市”在市政道路设计中的应用[J].城市道桥与防洪,2017(8):44-45.