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)，原城市基礎設施標準不高，造成城市內(nèi)澇災害和熱島效應日益嚴峻，嚴重影響居民生活、城市運行及社會管理。城市規(guī)模不斷擴展使土地資源日趨緊張，傳統(tǒng)的雨洪排水模式根本無法解決城市內(nèi)澇問題，通過對道路升級改造，不改變原規(guī)劃或道路寬度和橫坡，采用海綿城市低影響開發(fā)設施有效地控制雨水徑流，解決和防范城市內(nèi)澇災害及熱島效應［1-3］。

1 工程概況

廣安路、文華路、虹暉一路和虹暉二路基礎設施升級改造項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城鎮(zhèn)日常運作的影響。結(jié)合道路沿線現(xiàn)狀混凝土路面及場地透水性較弱的情況，本項目采用生態(tài)多孔纖維棉模塊、下凹式綠地和透水鋪裝等低影響開發(fā)設施組合建設，提高原設計排水標準、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399.998 m，路幅寬度50 m，建設下凹式綠地3 200 m2和透水鋪裝1 600 m2。

2 海綿城市低影響開發(fā)技術(shù)特點和優(yōu)勢

低影響開發(fā)是一種通過源頭分散由單項或多項組合的小型控制設施，優(yōu)先利用自然排水系統(tǒng)，建設生態(tài)排水設施來維持和保護場地的自然水文功能，有效緩解內(nèi)澇、削減徑流污染負荷、節(jié)約水資源，提高水生態(tài)系統(tǒng)的自然修復能力的城市雨水管理理念。

⑴原有雨洪排水設施上增設海綿城市設施，將道路雨水統(tǒng)一調(diào)蓄，通過海綿城市設施統(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，同時解決旱季地下含水量不足而造成熱島效應［4］。

⑵原有綠植上增設生態(tài)多孔纖維棉模塊和溢流式雨水口，提高道路排水及增強道路排水調(diào)蓄容積，充分發(fā)揮市政設施對雨水的吸納、蓄滲和緩釋作用，加強對地下水的控制，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，從源頭加大對雨水徑流約束，利用自然排水系統(tǒng)，建設生態(tài)排水設施，使城市開發(fā)建設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，暴雨時徑流就地削減和分散，緩解熱島效應［5］。

3 主要施工技術(shù)要點

3.1 生態(tài)多孔纖維棉模塊改造方案

樹池之間增設生態(tài)多孔纖維棉模塊，有雨水口位置布置2×3塊模塊，沒有雨水口位置布置3×3塊模塊；用DE110PVC 導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級鋼筋混凝土管，溢流管管底標高須高于導水管管頂標高；模塊、導水管和溢流管之間中回填粗砂，再施工道路（見圖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?土方開挖?素土夯實基礎?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?驗收。

3.1.2 工藝原理

雨水進入在機動車道兩側(cè)溢流式雨水井內(nèi)通過導水管流至生態(tài)多孔纖維棉模塊，當模塊蓄水飽和后，過剩雨水通過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，因而埋深可以較淺置于地下水位以上，模塊內(nèi)部調(diào)蓄水量在無雨時，能夠在不借助外力的情況下補給周邊土壤及植被用水，無需建設綠化噴灌管網(wǎng)養(yǎng)護喬木植被。

3.1.3 施工控制要點

⑴按圖測量定位溝槽位置，用物探儀探測開挖范圍是否有管線，探測出有信號處用噴漆標注，防止破壞管線；土方開挖到設計的深度和標高，人工清理并整平夯實。

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級鋼筋混凝土管，井管銜接處填縫密實防止雨水滲漏。

⑶鋪設厚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（見圖2）；安裝后檢查無漏水回填中粗砂，灑水使中粗砂與模塊等充分接觸密實。

圖2 模塊和導水管安裝Fig.2 Module and Water Guide Installation

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

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

3.2 生物滯留帶方案

機動車道和非機動車道間設置寬4.0 m 雨水花園與寬2.5 m 植草溝組合的下凹式綠地帶，非機動車道采用透水鋪裝結(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)沿道路縱向設置坡度為0.3%的DN150PVC 穿孔排水管，每個雨水花園設置DN590 圓形渦輪式雨水口（間隔約30 m），用DN300Ⅱ級鋼筋混凝土管將雨水口與市政管井連接（見圖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配碎石組成，管兩端出口接入雨水井（見圖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?土方開挖?砌筑渦輪式雨水口→安裝溢流管?鋪設防滲土工膜?敷設排水管道?鋪設2層碎石層?滿鋪透水土工布?回填生物過濾介質(zhì)（土）?透水鋪裝?種植草皮和喬木?清理打掃?驗收。

3.2.2 工藝原理

⑴機動行道：雨水經(jīng)側(cè)石開口流進下凹式綠地帶內(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，以達到滯洪蓄澇、凈化初期雨水的作用［7］。當雨水花園蓄水達到一定高度，雨水經(jīng)雨水口排至市政管道，同時雨水會下滲至碎石濾層，通過穿孔管收集流入雨水口再排入市政管道［8］。

⑵非機動車道：雨水在透水鋪裝結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透并臨時蓄積，雨量增大時雨水滲透到各透水層，下沉流進盲管后排入市政管道［9］。

3.2.3 施工控制要點

⑴按圖測量定位，用物探儀探測開挖范圍內(nèi)管線，探測出有信號處作標志，防止破壞管線；先挖掘機開挖雨水花園，再開挖溢流井，嚴禁超挖；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修平溝槽夯實基礎，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，挖掘機推平，人工輔助調(diào)平，填補邊角部位。

⑷碎石層底部上20 cm 敷設DN150PVC 穿孔排水管（坡度0.3%），排水管外面、進出水口處用長絲土工布包裹，排水管穿孔按φ10 mm 環(huán)周均勻開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，鋪設時防止損壞?；靥詈?0 cm 生物過濾介質(zhì)（土），坡度0.3%，其配合比為40%砂+40%種植土+20%椰糠；因澆灌會使土壤密實，回填加高5 cm；綠化帶種植耐水濕的植被和喬木，種喬木需避開雨水口（見圖5）。

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

⑹路基平整夯實，非機動車道和人行道路床壓實度≥92%，鋪裝層施工時將基層清理干凈，攤鋪用專用振動機振實整平，表面平整美觀。在透水水泥混凝土施工完后覆蓋養(yǎng)護，灑水養(yǎng)護至少達到7 d 以上。

4 低影響開發(fā)設施維護

為使低影響開發(fā)設施正常運行應定期保養(yǎng)，確保其長期可持續(xù)地發(fā)揮功能。因此要做好日常檢查、檢測等工作，發(fā)現(xiàn)問題及時維護。

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

⑵生物滯留帶維護：定期檢查溢流口、進水口是否有堵塞或水流不暢現(xiàn)象，若有應及時清理。當雨水36 h 內(nèi)無法排空時，檢查表層種植土或樹皮雜物覆蓋層，應置換或清理。

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

5 結(jié)語

海綿城市低影響開發(fā)技術(shù)不僅可以在舊城道路升級改造中應用，還可以在小區(qū)、廣場、公園等改造中實施；本項目應用了生態(tài)多孔纖維棉模塊、下凹式綠地和透水鋪裝等低影響開發(fā)設施，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)澇災害和緩解熱島效應，維護城市良好的生態(tài)功能［10］；該技術(shù)對周邊擾動較小，工期短，施工方便，安全可靠，且使用年限較長，可最大限度地降低開發(fā)建設過程中對生態(tài)環(huán)境的影響。該技術(shù)是綠色生態(tài)建設的重要內(nèi)容之一，實現(xiàn)城市化和自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展目標，提高城市化質(zhì)量，推動節(jié)能減排促進社會持續(xù)健康發(fā)展，具有廣泛的應用前景和參考價值。