黃廣鵬

（廣東省第一建筑工程有限公司 廣州510010）

隨著城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，以及受全球氣候變化影響的暴雨等極端天氣頻發(fā)，原城市基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)不高，造成城市內(nèi)澇災(zāi)害和熱島效應(yīng)日益嚴(yán)峻，嚴(yán)重影響居民生活、城市運(yùn)行及社會(huì)管理。城市規(guī)模不斷擴(kuò)展使土地資源日趨緊張，傳統(tǒng)的雨洪排水模式根本無(wú)法解決城市內(nèi)澇問(wèn)題，通過(guò)對(duì)道路升級(jí)改造，不改變?cè)?guī)劃或道路寬度和橫坡，采用海綿城市低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施有效地控制雨水徑流，解決和防范城市內(nèi)澇災(zāi)害及熱島效應(yīng)［1-3］。

1 工程概況

廣安路、文華路、虹暉一路和虹暉二路基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)改造項(xiàng)目位于珠海市金灣區(qū)紅旗中心城區(qū)，4 條市政道路為城鎮(zhèn)主干道，不可全封閉式施工，必須最大限度地減少對(duì)城鎮(zhèn)日常運(yùn)作的影響。結(jié)合道路沿線現(xiàn)狀混凝土路面及場(chǎng)地透水性較弱的情況，本項(xiàng)目采用生態(tài)多孔纖維棉模塊、下凹式綠地和透水鋪裝等低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施組合建設(shè)，提高原設(shè)計(jì)排水標(biāo)準(zhǔn)、排除路面雨水。廣安路、文華路和虹暉一路整體呈南北走向，長(zhǎng)度分別為1 350.059 m、1 297.396 m 和752.041 m，路幅寬度分別為32 m、24 m 和32 m，3 條道路使用4 362塊120 cm×30 cm×50 cm的生態(tài)多孔纖維棉模塊共785.16 m3；虹暉二路整體呈北南走向，長(zhǎng)399.998 m，路幅寬度50 m，建設(shè)下凹式綠地3 200 m2和透水鋪裝1 600 m2。

2 海綿城市低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

低影響開(kāi)發(fā)是一種通過(guò)源頭分散由單項(xiàng)或多項(xiàng)組合的小型控制設(shè)施，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施來(lái)維持和保護(hù)場(chǎng)地的自然水文功能，有效緩解內(nèi)澇、削減徑流污染負(fù)荷、節(jié)約水資源，提高水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復(fù)能力的城市雨水管理理念。

⑴原有雨洪排水設(shè)施上增設(shè)海綿城市設(shè)施，將道路雨水統(tǒng)一調(diào)蓄，通過(guò)海綿城市設(shè)施統(tǒng)一蓄存、凈化和排放，避免雨水量大于地下雨水系統(tǒng)調(diào)蓄容積而造成內(nèi)澇，同時(shí)解決旱季地下含水量不足而造成熱島效應(yīng)［4］。

⑵原有綠植上增設(shè)生態(tài)多孔纖維棉模塊和溢流式雨水口，提高道路排水及增強(qiáng)道路排水調(diào)蓄容積，充分發(fā)揮市政設(shè)施對(duì)雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，加強(qiáng)對(duì)地下水的控制，大大提高綠植的成活率。

⑶利用綠植與生態(tài)多孔纖維棉模塊的凈水特性，從源頭加大對(duì)雨水徑流約束，利用自然排水系統(tǒng)，建設(shè)生態(tài)排水設(shè)施，使城市開(kāi)發(fā)建設(shè)前后的水文特征相接近。

⑷透水鋪裝采用孔隙率較大的蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)的材料，具有很好的透水性，減少路面雨水徑流，暴雨時(shí)徑流就地削減和分散，緩解熱島效應(yīng)［5］。

3 主要施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 生態(tài)多孔纖維棉模塊改造方案

樹(shù)池之間增設(shè)生態(tài)多孔纖維棉模塊，有雨水口位置布置2×3塊模塊，沒(méi)有雨水口位置布置3×3塊模塊；用DE110PVC 導(dǎo)水管將模塊連接貫通，接到溢流式雨水井；連接市政管井溢流管用DN300Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管，溢流管管底標(biāo)高須高于導(dǎo)水管管頂標(biāo)高；模塊、導(dǎo)水管和溢流管之間中回填粗砂，再施工道路（見(jiàn)圖1）。

圖1 生態(tài)多孔纖維棉模塊布置Fig.1 Layout of Ecological Porous Fiber Cotton Module

3.1.1 施工流程

定位放線?土方開(kāi)挖?素土夯實(shí)基礎(chǔ)?攤鋪碎石排水層?砌筑溢流井?安裝生態(tài)多孔纖維模塊?安裝導(dǎo)水管?安裝溢流管?回填中粗砂層?人行道施工?上截污掛籃和安裝雨水箅?清理打掃?驗(yàn)收。

3.1.2 工藝原理

雨水進(jìn)入在機(jī)動(dòng)車(chē)道兩側(cè)溢流式雨水井內(nèi)通過(guò)導(dǎo)水管流至生態(tài)多孔纖維棉模塊，當(dāng)模塊蓄水飽和后，過(guò)剩雨水通過(guò)上方的溢流管溢流至市政管道［6］。模塊孔隙率和緩沖容量大、保水性好、支持植物生長(zhǎng)，因而埋深可以較淺置于地下水位以上，模塊內(nèi)部調(diào)蓄水量在無(wú)雨時(shí)，能夠在不借助外力的情況下補(bǔ)給周邊土壤及植被用水，無(wú)需建設(shè)綠化噴灌管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)喬木植被。

3.1.3 施工控制要點(diǎn)

⑴按圖測(cè)量定位溝槽位置，用物探儀探測(cè)開(kāi)挖范圍是否有管線，探測(cè)出有信號(hào)處用噴漆標(biāo)注，防止破壞管線；土方開(kāi)挖到設(shè)計(jì)的深度和標(biāo)高，人工清理并整平夯實(shí)。

⑵碎石層上澆筑混凝土墊層，砌筑墻溢流井，內(nèi)外抹1∶2 水泥砂漿并壓光；溢流井與市政管井安裝DN300Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管，井管銜接處填縫密實(shí)防止雨水滲漏。

⑶鋪設(shè)厚40 cm、粒徑30～50 mm 的碎石層，安裝生態(tài)多孔纖維棉模塊，模塊用DE110PVC 管連接貫通，接至溢流井（見(jiàn)圖2）；安裝后檢查無(wú)漏水回填中粗砂，灑水使中粗砂與模塊等充分接觸密實(shí)。

圖2 模塊和導(dǎo)水管安裝Fig.2 Module and Water Guide Installation

⑷人行道路基平整夯實(shí)，壓實(shí)度要達(dá)到92%，鋪設(shè)15 cm厚級(jí)配碎石墊層，澆筑10 cm厚C25透水混凝土，鋪裝8 cm厚花崗巖和路緣石。

⑸附屬設(shè)施安裝：清理溢流井內(nèi)垃圾，安裝導(dǎo)水管不銹鋼罩，掛上截污掛籃，安裝路緣石雨水箅。

3.2 生物滯留帶方案

機(jī)動(dòng)車(chē)道和非機(jī)動(dòng)車(chē)道間設(shè)置寬4.0 m 雨水花園與寬2.5 m 植草溝組合的下凹式綠地帶，非機(jī)動(dòng)車(chē)道采用透水鋪裝結(jié)構(gòu)；雨水花園下沉15 cm形成蓄水層。

⑴雨水花園：鋪設(shè)防滲土工膜和2 層厚35 cm+5 cm 的碎石層，在碎石層內(nèi)沿道路縱向設(shè)置坡度為0.3%的DN150PVC 穿孔排水管，每個(gè)雨水花園設(shè)置DN590 圓形渦輪式雨水口（間隔約30 m），用DN300Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管將雨水口與市政管井連接（見(jiàn)圖3）。

圖3 雨水花園大樣及傳輸型草溝剖面Fig.3 Detailed of Rainwater Garden and Profile of Transmission Ditch

⑵透水鋪裝：防滲土工膜+15 cm 厚級(jí)配碎石墊層+10 cm厚透水水泥穩(wěn)定碎石層+5 cm透水瀝青混凝土+4 cm 彩色改性透水瀝青混凝土；碎石墊層內(nèi)設(shè)置14 cm×14 cm矩形縱向排水盲管，盲管由φ8 cmPVC帶孔軟式透水管外填級(jí)配碎石組成，管兩端出口接入雨水井（見(jiàn)圖4）。

圖4 透水鋪裝大樣Fig.4 Detailed of Permeable Pavement

3.2.1 施工流程

定位放線?土方開(kāi)挖?砌筑渦輪式雨水口→安裝溢流管?鋪設(shè)防滲土工膜?敷設(shè)排水管道?鋪設(shè)2層碎石層?滿鋪透水土工布?回填生物過(guò)濾介質(zhì)（土）?透水鋪裝?種植草皮和喬木?清理打掃?驗(yàn)收。

3.2.2 工藝原理

⑴機(jī)動(dòng)行道：雨水經(jīng)側(cè)石開(kāi)口流進(jìn)下凹式綠地帶內(nèi)雨水花園和植草溝，經(jīng)植草溝傳輸收集到雨水花園蓄水層并滯留在綠地帶下的種植土、碎石濾層，使初期雨水邊蓄邊滲，以達(dá)到滯洪蓄澇、凈化初期雨水的作用［7］。當(dāng)雨水花園蓄水達(dá)到一定高度，雨水經(jīng)雨水口排至市政管道，同時(shí)雨水會(huì)下滲至碎石濾層，通過(guò)穿孔管收集流入雨水口再排入市政管道［8］。

⑵非機(jī)動(dòng)車(chē)道：雨水在透水鋪裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透并臨時(shí)蓄積，雨量增大時(shí)雨水滲透到各透水層，下沉流進(jìn)盲管后排入市政管道［9］。

3.2.3 施工控制要點(diǎn)

⑴按圖測(cè)量定位，用物探儀探測(cè)開(kāi)挖范圍內(nèi)管線，探測(cè)出有信號(hào)處作標(biāo)志，防止破壞管線；先挖掘機(jī)開(kāi)挖雨水花園，再開(kāi)挖溢流井，嚴(yán)禁超挖；植草溝按邊坡1∶3放坡；基底由人工配合清理。

⑵ 平整溝槽澆筑混凝土墊層，砌筑1.6 m 高DN590 圓形渦輪式雨水口，內(nèi)外抹1∶2 防水水泥砂漿；用DN300Ⅱ級(jí)鋼筋混凝土管將雨水口與市政管井連接，井管銜接處填縫密實(shí)防止雨水滲漏，裝PC 合金井座；井外側(cè)土方回填至碎石層底部。

⑶修平溝槽夯實(shí)基礎(chǔ)，路基上鋪防滲“兩布一膜”，土工布厚度≥0.5 cm，碎石粒徑30～50 mm，上層厚50 mm 碎石粒徑5～15 mm，挖掘機(jī)推平，人工輔助調(diào)平，填補(bǔ)邊角部位。

⑷碎石層底部上20 cm 敷設(shè)DN150PVC 穿孔排水管（坡度0.3%），排水管外面、進(jìn)出水口處用長(zhǎng)絲土工布包裹，排水管穿孔按φ10 mm 環(huán)周均勻開(kāi)6 排梅花形布置。

⑸碎石層上滿鋪透水土工布，土工布搭接15 cm，鋪設(shè)時(shí)防止損壞?；靥詈?0 cm 生物過(guò)濾介質(zhì)（土），坡度0.3%，其配合比為40%砂+40%種植土+20%椰糠；因澆灌會(huì)使土壤密實(shí)，回填加高5 cm；綠化帶種植耐水濕的植被和喬木，種喬木需避開(kāi)雨水口（見(jiàn)圖5）。

圖5 生物滯留帶改造后實(shí)景Fig.5 Actual Situation after Reconstruction of Biological Detention Zone

⑹路基平整夯實(shí)，非機(jī)動(dòng)車(chē)道和人行道路床壓實(shí)度≥92%，鋪裝層施工時(shí)將基層清理干凈，攤鋪用專(zhuān)用振動(dòng)機(jī)振實(shí)整平，表面平整美觀。在透水水泥混凝土施工完后覆蓋養(yǎng)護(hù)，灑水養(yǎng)護(hù)至少達(dá)到7 d 以上。

4 低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施維護(hù)

為使低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施正常運(yùn)行應(yīng)定期保養(yǎng)，確保其長(zhǎng)期可持續(xù)地發(fā)揮功能。因此要做好日常檢查、檢測(cè)等工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)維護(hù)。

⑴生態(tài)多孔纖維棉模塊維護(hù)：定期清潔截污掛籃的雜物，定期維護(hù)植草和滲井，發(fā)現(xiàn)滲井損壞及時(shí)修復(fù)。

⑵生物滯留帶維護(hù)：定期檢查溢流口、進(jìn)水口是否有堵塞或水流不暢現(xiàn)象，若有應(yīng)及時(shí)清理。當(dāng)雨水36 h 內(nèi)無(wú)法排空時(shí)，檢查表層種植土或樹(shù)皮雜物覆蓋層，應(yīng)置換或清理。

⑶透水鋪裝維護(hù)：鋪裝面有不均勻沉降現(xiàn)象時(shí)應(yīng)局部整修找平；透水路面雨水浸泡無(wú)法排干，滲透能力明顯降低應(yīng)采用負(fù)壓抽吸和沖洗措施，或結(jié)構(gòu)層內(nèi)盲管兩端堵塞，應(yīng)及時(shí)維護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

海綿城市低影響開(kāi)發(fā)技術(shù)不僅可以在舊城道路升級(jí)改造中應(yīng)用，還可以在小區(qū)、廣場(chǎng)、公園等改造中實(shí)施；本項(xiàng)目應(yīng)用了生態(tài)多孔纖維棉模塊、下凹式綠地和透水鋪裝等低影響開(kāi)發(fā)設(shè)施，大大提升城市排水系統(tǒng)和改善生態(tài)系統(tǒng)，從而解決內(nèi)澇災(zāi)害和緩解熱島效應(yīng)，維護(hù)城市良好的生態(tài)功能［10］；該技術(shù)對(duì)周邊擾動(dòng)較小，工期短，施工方便，安全可靠，且使用年限較長(zhǎng)，可最大限度地降低開(kāi)發(fā)建設(shè)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。該技術(shù)是綠色生態(tài)建設(shè)的重要內(nèi)容之一，實(shí)現(xiàn)城市化和自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展目標(biāo)，提高城市化質(zhì)量，推動(dòng)節(jié)能減排促進(jìn)社會(huì)持續(xù)健康發(fā)展，具有廣泛的應(yīng)用前景和參考價(jià)值。