海绵城市市政道路设计方式研究

叶时远

深圳华粤城市建设工程设计有限公司中山分公司广东中山528400

摘要：海绵城市在市政工程中具有非常重要的社会效益。而在海绵城市道路设计方案由南方向北方大规模转移的背景下，城市道路海绵城市设计也成为市政工程的重要工作。本文以海绵城市市政道路设计要求为入手点，结合某海绵城市市政道路工程设计模式，对海绵城市市政道路设计方式进行了简单的探究，以望为海绵城市市政道路设计革新提供有效的借鉴。

关键词：海绵城市；市政道路；设计

前言：2014年，我国财政部通过中央财政拨款的方式，为首例海绵城市试点建设提供了资金支持。随后海绵城市建设方式在各个地区开始大规模试点运行。2015年，我国国务院颁布了《国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见》，明确了我国海绵城市建设的目标。海绵城市主要以回归自然、精细化管理为目标，其可为城市生态文明建设提供有效的支撑。而为了保证海绵城市建设理念的贯彻落实，对海绵城市市政道路设计方式进行适当分析非常必要。

一、海绵城市市政道路设计要求

海绵城市市政道路设计中，首先需要控制雨水，最大程度利用市政道路附属绿地空间，控制雨水径流的同时，保证市政道路建设区域对雨水自然净化功能；其次应将超标雨水径流输送到排水防涝受纳体内，如雨水花园。在实际设计过程中，可利用地表自然漫流能力，进行低影响超标雨水径流排放系统的开发，结合雨水管渠系统及超标雨水径流下输送口的应用，可有效提高城市内部排水防涝能力；最后应保证海绵城市建设与市政道路交通功能协调。作为一种新型的城市建设方式，海绵城市需要在保证建设用地原有功能的基础上，激发道路雨水控制潜能，真正的为城市交通功能的正常发挥提供充足的支撑[1]。

二、海绵城市市政道路设计要点

1、海绵城市市政道路平面及竖向设计设计

一方面在海绵城市市政道路平面局部设计过程中，应优先选择大纵坡路线线型，避免T型交叉口、错位交叉口等导致的超标雨水路面汇集情况；同时依据排水防涝收纳体特点，应选择与水域用地较远的区域作为主干路；而对于与排水防涝收纳体较近的区域，则需要依据区域排水要求，对超出标准限度之外的雨水径流，进行路缘石、绿化带标高的合理调整。以跨越河流沟渠设计为例，在具体排水设计过程中，应避免路面呈现连续沟槽，保证雨水顺利流通。

另一方面，在海绵城市市政道路竖向设计过程中，相关人员应依据道路路面雨水径流标准，结合《城市道路工程设计规范》的相关要求，保证市政道路最小纵向坡度在0.30%以上。若无法保证道路纵向坡度在标准限度以上，则需要在道路纵向进行锯齿形边沟或者开口路牙的设置。同时在道路竖向设计过程中，设计人员应综合考虑上游路面超出标准限度雨水径流要求，考虑交通安全与顺畅交叉口竖向设计特点，采取低等级道路与高等级道路相交，或者同等级公路路拱标高与车行道外缘标准高度顺接的方式[2]。

2、海绵城市市政道路横断面设计

海绵城市市政道路横断面设计主要包括道路绿地率控制、道路绿地布局控制两个方面。其中在海绵城市市政道路绿地率控制过程中，设计人员需要综合考虑雨水自然渗透、自然净化及自然存储因素，确定合理的道路附属绿地覆盖率。依据《城市道路绿化规划与设计规范》的相关要求，可控制宽度＞50.0m市政道路绿地率在30.0%以上；宽度在40.0m-50.0m之间市政道路绿地率在25%以上；而宽度≤40.0m市政道路绿地率在20.0%以上。在城市道路布局设计过程中，可在以往景观、降噪功能设计的基础上，设置一定的下沉式模块，为市政道路表层径流提供充足的净化、消纳空间。在城市下沉式设计过程中，可控制城市道路雨水绿化带宽度在2.1m以上，并控制下沉式面积与雨水汇集面积比在8%左右。

3、海绵城市市政道路结构设计

海绵城市市政道路结构设计主要针对区域内雨水水系源头控制，为了最大限度避免市政道路出现传统交叉口设计中形成的局部低洼区域，在设计过程中，可依据原有道路周边绿化覆盖情况，利用下沉式绿地及透水性混凝土，最大限度提高道路雨水径流速率。

三、海绵城市市政道路设计方式应用

1、海绵城市市政道路工程概述

某市政道路工程全长为4.6km，红线宽为33m，道路东侧为一条规划18m宽水系，该区域以往为河漫滩，整体区域高程小于标准值，在以往运行过程中出现过多次内涝灾害。同时由于该市政道路周边进行了景区规划，对该市政道路周边水系水质也提出了较高的要求。

2、海绵城市市政道路设计思路

针对该市政道路问题，在实际设计过程中，可采用LID技术。即以下渗式植草沟为中心，综合采用收集、下渗、调蓄、排放、溢流、过滤等设计理念，加大对区域降雨径流管控。同时通过排水、景观相结合的方式，保证工程生态效益。

3、海绵城市市政道路设计方式应用

首先，在雨洪管理阶段，可依据现行海绵城市设计标准，通过道路收集口直接汇入的方式，促使流域径流流入地下混凝土雨水管渠、道路河道。在这一环节，为了保证地下混凝土雨水管渠充足的雨水储蓄能力，可利用短历时暴雨强度公式，以4.8年为周期，进行现阶段雨水管渠面积的计算，该雨水管渠直径大致在550mm左右。在这个基础上，结合LID生态排水理念，可进行入渗式植草沟的设计。同时为了降低雨水径流峰值流量，可在入渗式植草沟设置的基础上，设置辅助排水设置，如雨水花园、开口路牙、自然排水系统、透水混凝土等。其中在自然排水系统设置过程中，需要在市政道路两侧布置3.2m宽、0.25m深的生态草沟，整体排水系统长度可设置在550m[3]。沿路面纵向坡度设置三个高位点、三个低位点，形成6处雨水花园及地面排水口。在生态草沟设置过程中，可优先选择透水性混合土壤分层排布模式，即在透水性土壤设置的基础上，在其下层分别进行水洗砂及水洗碎石的铺设，并在碎石层进行盲管设置，盲管可与道路最低位置雨水花园溢流口集水井相连，最大程度降低雨水渗透对道路路基的危害。在生态草沟地层铺设完毕之后，可在草沟内部栽种适当比例的常绿乔木或灌木，并在路面横向位置设置适当比例的路牙开口，保证径流雨水可顺利进入生态槽沟内。路牙开口主要在以往散排的基础上，为径流雨水集中汇入自然排水系统提供充足的渠道。在路牙开口具体设计过程中，需要利用宽顶堰公式，确定间隔及尺寸大小。该建筑市政道路开口路牙间隔为27cm，最高顶堰水头为4.8mm。

在雨水花园设计过程中，可依据市政道路交叉位置最低节点，设置两个小规模雨水花园，每个雨水花园面积可在8.8m2左右。在基础建设过程中，可选择透水性混合土壤设置模式。透水性混凝土主要为彩色类型，在其面层下部铺设有盲管，可进一步加速雨水径流。同时在雨水花园表层进行厚粒径河卵石的设置，避免径流雨水对道路下层水系水质的影响。

总结

综上所述，在市政道路设计过程中，以海绵城市理念为主导，可有效提高道路雨水径流净化、截留效率，从而缓解城市道路排水负担。因此，在具体道路设计过程中，市政道路设计人员可结合具体城市道路情况，优先选择透水性混凝土模式。同时利用LID市政道路设计方式，设置适当比例的开口路牙、雨水花园及自然排水系统，最大限度降低城市内部洪涝发生概率。

参考文献：

[1]胡汉文，樊建军，林林，等.基于海绵城市建设某山体市政道路工程设计方案探索[J].净水技术，2018（2）：116-122.

[2]邓卫东.海绵城市理念在道路排水设计中的应用[J].给水排水，2016，42（11）：18-20.

[3]黄宁俊，张斌令，王社平，等.陕西西咸新区海绵城市LID市政道路设计[J].中国给水排水，2017（24）：61-66.