肖 椿，孟 軍

中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430056

1 工程案例

佛山市順德區(qū)龍盆北路東延線工程起點(diǎn)接碧桂路，終點(diǎn)接逢沙大道，全長約1815.43m，道路寬度為47m、56.5m、57.5m及68.5m。其作為城市主干路，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容為市政道路雨水工程設(shè)計(jì)，主要采用透水鋪裝、下沉式綠地等海綿設(shè)施。

2 海綿城市概述與建設(shè)理念

2.1 海綿城市概述

海綿城市指的是在城市的建設(shè)和發(fā)展過程中，為了應(yīng)對(duì)環(huán)境的惡化、暴雨等自然災(zāi)害，使城市就像海綿一樣可以自由地吸水和放水。海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,即可以實(shí)現(xiàn)滲水和儲(chǔ)水的重要作用，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的二次利用。此外，通過自然力量實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水資源的處理是海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用的根本目的，能夠使城市具備生態(tài)能力。

從防雨防洪的角度來看，海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以緩解城市排水壓力，滿足城市防水防洪的基本要求，這是海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的根本目的和主要目標(biāo)。

從水資源利用的角度來看，海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)踐可以使實(shí)現(xiàn)城市對(duì)雨水資源的合理利用。我國的水資源嚴(yán)重短缺，而海綿城市是解決水資源短缺的一種有效方法，這也是海綿城市對(duì)城市作出的主要貢獻(xiàn)。

2.2 海綿城市建設(shè)理念

近年來，海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中得到了迅速地推廣與普及?！昂＞d”是一個(gè)形象的詞語，就是先“吸收”城市道路上的雨水，然后再利用的一個(gè)過程。海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可有效解決內(nèi)澇、水資源短缺等難題。海綿城市建設(shè)理念是在經(jīng)濟(jì)與社會(huì)快速發(fā)展的背景下應(yīng)運(yùn)而生的一種新理念，它在提高雨水水資源利用效率和節(jié)約水資源等方面發(fā)揮了極其重要的作用，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

3 海綿城市建設(shè)要素

3.1 滲透

當(dāng)前形勢(shì)下，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市中高樓林立，柏油馬路成為常態(tài)，綠地面積逐漸減少，滲水能力隨之下降，越來越多的雨水只能流入地下水管道，造成了嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)。因此，海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用目的就是將水循環(huán)通道“打通”，并將滲透的作用充分體現(xiàn)出來，保證水循環(huán)的暢通無阻。

3.2 蓄水

蓄水指的就是將雨水保存下來，是減少雨水徑流的重要途徑之一。隨著城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，自然地形地貌遭到了嚴(yán)重的破壞，如果雨水在短時(shí)間內(nèi)匯集到了一個(gè)地方，該地就可能產(chǎn)生內(nèi)澇。因此先將雨水收集起來，再實(shí)現(xiàn)對(duì)其的循環(huán)利用十分必要。蓄水是海綿城市在城市道路設(shè)計(jì)中的一個(gè)鮮明的特征，在降雨集中的季節(jié)能夠避免過量的雨水在地表堆積造成災(zāi)害，發(fā)揮出極其重要的作用。

3.3 滯留

海綿城市在城市市政道路的設(shè)計(jì)中還具有滯留雨水的優(yōu)勢(shì)，通過改變地形結(jié)構(gòu)與地表設(shè)施對(duì)雨水的流速和流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。滯留可以緩解雨水形成的高峰，達(dá)到以時(shí)間換空間的目的，將其供給于植物，節(jié)約灌溉水量[1]。

3.4 凈化

凈化是海綿城市市政道路設(shè)計(jì)中的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，凈化在對(duì)雨水的回收、再利用的過程中發(fā)揮著不容忽視的重要作用，也只有通過凈化后的雨水才可以實(shí)現(xiàn)再利用的目的。但是，凈化這一要素是需要根據(jù)對(duì)雨水不同的用途進(jìn)行分類，是一項(xiàng)具有針對(duì)性的工作。目前，凈化主要包括生物凈化法和土壤凈化法兩種[2]。

（1）生物凈化法。生物凈化法指的是在地勢(shì)較低的區(qū)域內(nèi)，通過植物、土壤及微生物蓄滲的能力，對(duì)實(shí)現(xiàn)雨水凈化的一種方法。但需要注意的是，生物凈化法應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)植物的耐淹能力、土壤和微生物的滲透能力進(jìn)行。

（2）土壤凈化法。土壤凈化法指的就是在對(duì)雨水收集的同時(shí)通過土壤對(duì)其進(jìn)行凈化。雨水通過凈化處理，再將其用于城市綠化澆灑、景觀用水等，土壤凈化法要結(jié)合所處的區(qū)域環(huán)境設(shè)置不同的凈化體系[3]。

需要明確的是，海綿城市與傳統(tǒng)雨水處理的方式之間有著很大的差異性，海綿城市在雨水截留、城市生態(tài)環(huán)境改善方面具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。其中，城市綠地和廣場(chǎng)設(shè)計(jì)是海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的兩個(gè)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水滯留和再利用的目的。

4 海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用策略

4.1 透水鋪裝設(shè)計(jì)

在該項(xiàng)目中，透水鋪裝設(shè)計(jì)的主要作用在對(duì)道路結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ)上對(duì)人行道的透水性進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路結(jié)構(gòu)內(nèi)徑流污染的清除，提升市政道路的透水能力?；诖耍谑姓缆返匿佈b設(shè)計(jì)中，應(yīng)選擇具備透水能力的鋪裝材料。通常情況下，使用到的鋪裝材料分別為6cm厚的透水磚、2cm厚的中粗砂調(diào)平層、15cm厚的多孔隙水泥穩(wěn)定碎石以及15cm厚的級(jí)配碎石。不同的材料也有不同的使用用途，例如透水磚通常被應(yīng)用到市政道路人行道的設(shè)計(jì)中，而透水混凝土通常被應(yīng)用于建筑或小區(qū)的道路。總的來說，無論在任何區(qū)域應(yīng)用透水磚，透水性、透氣性、保水性都是鋪裝材料的基本要求。海綿城市在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，要求人行道設(shè)計(jì)中使用透水磚材料，在雨水多發(fā)的季節(jié)雨水能夠滲入地下，這樣不僅可以有效控制路面上的大量積水，還對(duì)地下水進(jìn)行了充足的補(bǔ)給。

該項(xiàng)目透水人行道路面結(jié)構(gòu)為6cm厚的透水磚+2cm厚的中粗砂調(diào)平層+15cm厚的多孔隙水泥穩(wěn)定碎石+15cm厚的級(jí)配碎石，路面橫坡為2%。其中，透水磚滲透系數(shù)要求不小于1.0×10-2cm/s，透水水泥砼的孔隙率不小于15%，滲透系數(shù)不小于1.0×10-2cm/s，中粗砂均為透水性好的路面材料。人行道透水鋪裝示意圖如圖1所示。

圖1 人行道透水鋪裝示意圖

4.2 側(cè)分帶設(shè)計(jì)

側(cè)分帶設(shè)計(jì)主要通過以下兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：一是雨水的收集，此時(shí)，對(duì)側(cè)分帶設(shè)計(jì)的高度要低于20cm，側(cè)分帶雨水口的位置要設(shè)置在種植層與道路高度的中間，其目的是保證二者之間的均勻性；二是對(duì)雨水的過濾，先將雨水資源進(jìn)行過濾，實(shí)現(xiàn)雨水清潔。

由于需要考慮到該項(xiàng)目的特點(diǎn)，側(cè)分帶的設(shè)計(jì)采取下沉式的設(shè)計(jì)理念，具體如下：

（1）機(jī)動(dòng)車道路緣石設(shè)計(jì)采取開口措施，并用立篦式雨水篦子替換；

（2）根據(jù)雨水的流向在機(jī)動(dòng)車道路緣石的進(jìn)水口處設(shè)計(jì)初期雨水沉泥及溢流設(shè)施，待初期雨水進(jìn)入沉泥及溢流設(shè)施再去除成渣后，流入與側(cè)分帶中；

（3）綠地吸水呈飽和狀態(tài)之后，側(cè)分帶開始蓄水，當(dāng)蓄水的深度滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，通過雨水溢流井排入地面層機(jī)動(dòng)車道下設(shè)的雨水檢查井內(nèi)，再經(jīng)過傳輸最后排入附近的河道中；

（4）對(duì)于側(cè)分帶內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)層和分隔離帶底面的鋪設(shè)應(yīng)符合相關(guān)防滲要求，以防止水流的滲透給路基的內(nèi)部與結(jié)構(gòu)帶來的損害。為保證下沉式側(cè)分帶內(nèi)雨水的順利排出，還應(yīng)設(shè)置雨水溢流井及橫向排水管，這樣做的目的是保證超量的雨水可以排入道路的雨水管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)。下沉式綠化帶設(shè)計(jì)平面圖如圖2所示。

圖2 下沉式綠化帶設(shè)計(jì)平面圖

5 結(jié)束語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，海綿城市的建設(shè)是我國在倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)過程中一種十分實(shí)用的方法。因此，相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)海綿城市的建設(shè)力度，這樣一來，海綿城市市政道路的設(shè)計(jì)中存在的問題也就有了新的解決方法與思路。隨著海綿城市的建設(shè)與發(fā)展，相信我國的生態(tài)環(huán)境一定會(huì)向著良好的方向不斷發(fā)展，城市中的洪澇、雨水徑流污染、水資源匱乏及生態(tài)環(huán)境惡化等問題將會(huì)得到有效的緩解。