韓素華，曹倩男，陸敏博

[悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問有限公司，江蘇 蘇州 215123]

0 引言

“海綿城市”是我國提出的新一代雨洪管理模式，是一種新型的城市發(fā)展方式，對于環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)均有明顯效益[1]，故近年來海綿城市理念被廣泛應(yīng)用于城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)中。

城市道路作為城市空間的重要組成部分，是海綿城市建設(shè)的主要載體之一，具有徑流污染嚴(yán)重的特點(diǎn)，因此有針對性地對城市道路進(jìn)行海綿化設(shè)計(jì)，對于海綿城市建設(shè)來說至關(guān)重要?；谔K州的新建和改造項(xiàng)目探討城市道路的海綿化設(shè)計(jì)，可為相關(guān)城市道路海綿化建設(shè)提供參考和借鑒。

1 道路海綿化設(shè)計(jì)總體思路

道路海綿化設(shè)計(jì)首要考慮滿足道路的基本功能（如通行能力和管線敷設(shè)空間）和交通安全。故利用道路內(nèi)部或周邊空間設(shè)置海綿設(shè)施，首先不能壓縮道路通行空間，其次應(yīng)統(tǒng)籌考慮與地下管線的空間協(xié)調(diào)，同時(shí)需采取必要的側(cè)向防滲措施防止雨水下滲對路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成破壞。

道路海綿化設(shè)計(jì)需以目標(biāo)和問題同步為導(dǎo)向，一方面結(jié)合項(xiàng)目所在地的上位規(guī)劃目標(biāo)確定指標(biāo)要求，如年徑流總量控制率、年SS 總量去除率等；另一方面結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際分析本底情況，包括現(xiàn)狀條件、周邊環(huán)境、場地下墊面、場地豎向與排水情況等，從水安全、水環(huán)境、水資源、水生態(tài)等方面指出存在問題及需求，從而提出有針對性、符合上位規(guī)劃的目標(biāo)指標(biāo)。

對于城市道路而言，相較其他類型項(xiàng)目，其徑流污染嚴(yán)重，尤其是初期徑流污染嚴(yán)重程度甚至超過了生活污水[2]。因此城市道路的海綿化設(shè)計(jì)需要以徑流污染控制為主要目標(biāo)，通過選用具有凈化作用的海綿設(shè)施，實(shí)現(xiàn)徑流量控制的同時(shí)凈化道路徑流雨水的效果。

2 新建道路設(shè)計(jì)探討——以合興路為例

2.1 項(xiàng)目概況

合興路位于蘇州市姑蘇區(qū)平江新城，西接永方路，東接廣濟(jì)路，道路全長約800 m，規(guī)劃紅線寬30～33.5 m，雙向4 車道斷面形式。合興路按照功能劃分有瀝青路面、綠化和透水鋪裝，其中綠化主要為4 m 寬的中央分隔帶，此外道路北側(cè)臨河，有一定的綠化空間。

根據(jù)上位規(guī)劃及道路的實(shí)際需求，確定合興路海綿設(shè)計(jì)總目標(biāo)為恢復(fù)生態(tài)本底、控制道路徑流雨水污染，相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為年徑流總量控制率達(dá)到60%，年SS 總量去除率達(dá)到50%。

2.2 豎向設(shè)計(jì)

第一稿道路橫斷面坡向設(shè)計(jì)完全打破傳統(tǒng)方式，考慮雙向反坡，即道路兩側(cè)的雨水均匯入中央分隔帶內(nèi)的生物滯留設(shè)施。但該方案有兩個(gè)方面的問題，一是道路交叉口中心點(diǎn)成為最低點(diǎn)易積水，二是對機(jī)動車道的防滲設(shè)計(jì)要求較高。在多次溝通討論后，最終確定道路橫斷面采用單向坡的形式，坡向道路北側(cè)城市河道的綠化空間（見圖1 和圖2）。中央分隔帶設(shè)置生物滯留設(shè)施消納道路一側(cè)的徑流雨水，道路另一側(cè)的徑流雨水利用道路外側(cè)綠化空間設(shè)置生物滯留設(shè)施和雨水花園進(jìn)行消納。

圖1 路拱大樣圖（單位：cm）

圖2 合興路標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（單位：cm）

因道路南側(cè)地塊的雨水需通過道路雨水管進(jìn)行轉(zhuǎn)輸排放，故本項(xiàng)目仍設(shè)計(jì)雨水管。鑒于徑流雨水由中央分隔帶和外側(cè)綠化消納，故雨水管并未采用常規(guī)的雙側(cè)布置思路，僅在道路北側(cè)設(shè)置一根雨水管，轉(zhuǎn)輸?shù)貕K雨水的同時(shí)，承擔(dān)中央分隔帶海綿設(shè)施內(nèi)超標(biāo)雨水排放。

2.3 平面設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析，該項(xiàng)目雨水徑流組織路線見圖3。

圖3 合興路雨水徑流組織路線圖

根據(jù)圖3，道路兩側(cè)人行道設(shè)置透水鋪裝，增加滲透性能的同時(shí)加強(qiáng)了人行道的行走舒適度；道路中央分隔帶和道路外側(cè)綠化空間內(nèi)設(shè)置生物滯留設(shè)施，消納徑流雨水；生物滯留設(shè)施內(nèi)設(shè)置溢流井，超標(biāo)雨水通過溢流井進(jìn)入雨水管網(wǎng)系統(tǒng)保證排水安全。此外道路外側(cè)綠化空間還設(shè)置了雨水花園，河道駁岸采用了生態(tài)駁岸，進(jìn)一步削減徑流雨水污染。具體的雨水徑流組織路線如圖4 所示。

圖4 合興路雨水徑流組織路線示意圖

2.4 目標(biāo)評估

通過合理的分區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)置透水鋪裝、生物滯留設(shè)施、雨水花園、生態(tài)駁岸等設(shè)施，合興路最終的年徑流總量控制率為69.58%，年SS 總量去除率為52.19%，達(dá)到初始制定的目標(biāo)要求。

該項(xiàng)目在斷面設(shè)計(jì)、平面布置等各環(huán)節(jié)通過多專業(yè)的溝通融合，在滿足道路主體交通功能同時(shí)，以最經(jīng)濟(jì)、簡單的方式結(jié)合道路景觀實(shí)現(xiàn)了海綿功能，達(dá)到了海綿設(shè)施景觀與周邊河道、綠帶協(xié)調(diào)一致的效果，充分體現(xiàn)了海綿城市建設(shè)的“生態(tài)優(yōu)先、安全為重、因地制宜、統(tǒng)籌建設(shè)”的原則，最終實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目主體功能、海綿功能和景觀效果共贏的局面。

3 改造道路設(shè)計(jì)探討——以平海路為例

3.1 項(xiàng)目概況

平海路為蘇州市姑蘇區(qū)平江新城的東西向主干路，西連虎殿路，東接江宙路，道路全長約2 890 m?，F(xiàn)狀道路紅線寬度為40 m，雙向6 車道4 幅路斷面形式（見圖5）。主要為瀝青路面、人行道鋪裝和部分綠化帶，整體不透水面積大，現(xiàn)狀綜合徑流系數(shù)為0.71。路輻內(nèi)的綠化帶主要為2 m 寬中央分隔帶和1.5 m 寬側(cè)分帶。道路北側(cè)為平江新城生態(tài)廊道及新蓮河，綠化景觀效果較好；南側(cè)多為居住小區(qū)及商業(yè)區(qū)，圍墻線緊貼道路紅線。

圖5 平海路現(xiàn)狀橫斷面圖（單位：cm）

道路豎向整體呈東高西低，最大縱坡2.09% 在道路最東端約65 m 范圍，大部分段落比較平緩為0.3% 左右。道路斷面均采用直線型路拱，車行道橫坡為2%，坡向道路兩側(cè)；人行道橫坡1.50%，坡向道路內(nèi)側(cè)。道路按傳統(tǒng)形式設(shè)置雨水收集排放系統(tǒng)，不利于周邊綠化消納徑流雨水。根據(jù)上位規(guī)劃及道路的實(shí)際需求，平海路的海綿化設(shè)計(jì)總目標(biāo)為與周邊海綿改造項(xiàng)目形成連片效應(yīng)。相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為年徑流總量控制率達(dá)60% 以上，年SS 總量去除率不低于50%。

3.2 豎向設(shè)計(jì)

由于現(xiàn)場地下管線較多、條件復(fù)雜，改造時(shí)需充分結(jié)合現(xiàn)狀情況，在保證道路的基本功能前提下實(shí)施海綿化改造。

該項(xiàng)目的綠化空間集中在中央分隔帶和側(cè)分帶，對道路實(shí)施反坡改造使徑流雨水匯入中央分隔帶顯然不現(xiàn)實(shí)。第一稿方案考慮在側(cè)分帶設(shè)置生物滯留設(shè)施消納機(jī)動車道的雨水，但在后續(xù)的深化設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)側(cè)分帶扣除兩邊側(cè)石后，綠化空間僅剩1.25 m，作為生物滯留設(shè)施一方面調(diào)蓄空間無法滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，另一方面窄而深的綠化帶景觀效果較差，且大大增加了施工難度。

突破道路紅線和常規(guī)做法提出了第二稿方案：道路北側(cè)利用綠廊空間設(shè)置生物滯留設(shè)施消納道路北側(cè)徑流雨水；道路南側(cè)人行道雖緊貼地塊圍墻，但人行道較寬為3.5 m，其中有1.5 m 寬的樹池，故考慮連通現(xiàn)狀樹池，設(shè)置人行道樹池和植草溝的海綿設(shè)施鏈消納道路南側(cè)的徑流雨水。

第二稿方案在深化設(shè)計(jì)中又遇問題，現(xiàn)狀道路采用的是人非不共板的形式，即人行道高于非機(jī)動車道，而海綿設(shè)施又設(shè)于非機(jī)動車道外側(cè)，如何將車道的徑流雨水引入海綿設(shè)施成為新的問題。本著采用簡單低成本的方式實(shí)施雨水導(dǎo)流的思路，提出了結(jié)合透水鋪裝的改造，降低人行道標(biāo)高，使道路徑流雨水順著道路橫坡匯入海綿設(shè)施的方案。但這個(gè)方案在后期的施工中發(fā)現(xiàn)存在諸多問題：如現(xiàn)狀道路上的路燈、電線桿、公共自行車樁等眾多附屬設(shè)施均設(shè)于人行道，其基礎(chǔ)高度與人行道齊平，一旦人行道降低，必然出現(xiàn)附屬設(shè)施基礎(chǔ)外漏的現(xiàn)象，安全和美觀度都較差，全部重新遷移成本又太高；人行道下現(xiàn)狀管線眾多，特別是采用細(xì)石混凝土包固的信息通道埋深很淺，人行道下降后通道外露，遷移的成本也大。鑒于上述諸多不利因素，最后采用的方案是：海綿設(shè)施位置不變，人行道標(biāo)高維持現(xiàn)狀，現(xiàn)狀雨水篦子封堵，增設(shè)T 字形排水溝，將道路的徑流雨水通過排水溝引入海綿設(shè)施，排水溝從人行道鋪裝下方信息通道上方穿越。海綿化改造后的道路橫斷面見圖6。

圖6 平海路海綿化改造道路橫斷面圖（單位：cm）

3.3 平面設(shè)計(jì)

根據(jù)上述分析，該項(xiàng)目雨水徑流組織路線如圖7所示。

圖7 平海路雨水徑流組織路線圖

根據(jù)圖7，該項(xiàng)目于道路北側(cè)綠廊設(shè)置生物滯留設(shè)施和雨水花園，消納北側(cè)車道雨水，北側(cè)局部靠近廣場及商業(yè)地段，通過排水溝將雨水匯入旁邊的海綿設(shè)施，超標(biāo)雨水通過海綿設(shè)施內(nèi)的溢流井溢流進(jìn)入現(xiàn)狀雨水管。

道路南側(cè)人行道樹池連通，打造海綿設(shè)施鏈消納南側(cè)車道徑流雨水；在道路交叉口有綠化空間的，與相交道路海綿設(shè)施相銜接，通過連片效應(yīng)，將雨水坡向外側(cè)海綿設(shè)施進(jìn)行消納；部分路段無樹池及綠化，設(shè)置棄流裝置，將初雨棄流進(jìn)入污水管網(wǎng)。此外，考慮到行人安全，南側(cè)人行道植草溝與鋪裝之間設(shè)隔離欄。具體的雨水徑流組織路線如圖8 所示。

圖8 平海路雨水徑流組織路線示意圖

3.4 目標(biāo)評估

通過合理的分區(qū)設(shè)計(jì)，設(shè)置透水鋪裝、生物滯留設(shè)施、植草溝、雨水花園、棄流設(shè)施等海綿設(shè)施，平海路最終的年徑流總量控制率為63.26%，年SS 總量去除率為50.60%，達(dá)到初始制定的目標(biāo)要求。

本項(xiàng)目改造前、后實(shí)景圖對比見圖9 和圖10。

圖9 生物滯留設(shè)施改造前后對比圖

圖10 南側(cè)人行道植草溝改造前后對比圖

4 結(jié)語

海綿城市道路設(shè)計(jì)應(yīng)盡量結(jié)合新建道路同步實(shí)施，實(shí)現(xiàn)海綿設(shè)施與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)竣工驗(yàn)收，可實(shí)現(xiàn)效益最大化。無論是新建項(xiàng)目還是改造項(xiàng)目，對于海綿化道路項(xiàng)目應(yīng)把握“道路主體功能、海綿設(shè)施功能、景觀效果三協(xié)調(diào)三統(tǒng)一”的基本原則，杜絕假海綿的同時(shí)避免過渡海綿，因地制宜地把海綿城市理念融入到項(xiàng)目中去，系統(tǒng)化推進(jìn)海綿城市建設(shè)。