楊佳梁
(長沙市望城區(qū)城市建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 湖南長沙 410203)
我國多數(shù)城市排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低,對(duì)洪峰流量、排水等具有巨大壓力。部分城市受到財(cái)政等因素影響,雨水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理;部分地區(qū)仍使用早年城市建設(shè)的排水系統(tǒng),未對(duì)其進(jìn)行翻修;有些區(qū)域受到地理因素影響,如地勢(shì)低洼、盆地等,排水較困難,這就導(dǎo)致我國市政道路容易出現(xiàn)積水,而不透水城市道路與鋪裝是造成排水壓力的關(guān)鍵因素。生態(tài)城市需具備透水功能,透水路面也稱排水路面,是建設(shè)生態(tài)城市的主要構(gòu)成部分。
伴隨科技水平的持續(xù)提高,誕生了一種新的城市形態(tài)——海綿城市,這種城市讓人們對(duì)居住環(huán)境的高要求得到了滿足,且能夠有效治理二氧化碳排放、工廠廢水等問題。唯有對(duì)城市人行道路、休閑場(chǎng)所、綠色等區(qū)域加以合理謀劃,才可以讓城市如同海綿一般,在降水時(shí)節(jié)儲(chǔ)存大量降水,避免發(fā)生城市內(nèi)澇等災(zāi)害,而在降水少的季節(jié),可以智能化調(diào)整城市水資源供應(yīng),緩解旱情。海綿城市打造的終極目標(biāo)是對(duì)洪水進(jìn)行科學(xué)控制,減小資源的使用數(shù)量,實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用的目標(biāo),為城市發(fā)展奠定夯實(shí)的水資源基礎(chǔ),統(tǒng)一規(guī)劃、使用各種資源,進(jìn)而推動(dòng)城市經(jīng)濟(jì)和自然環(huán)境的共同發(fā)展。
在市政道路中,海綿城市建設(shè)中透水路面道路具有重要的環(huán)境效益。透水路面能夠有效緩解城市排水管網(wǎng)的泄洪壓力,也能夠?qū)Φ叵滤Y源進(jìn)行有效補(bǔ)充,降低雨水回用的成本,還能夠減少雨水中的污染物[1]。透水路面的建設(shè)還能夠降低城市熱島效應(yīng),美化城市環(huán)境,減少行車噪音,為人們提供舒適的生活環(huán)境。透水路面道路工程也有利于提升行車安全,排水路面與傳統(tǒng)混合料路面的排水效果存在較大差異,出現(xiàn)降雨時(shí),傳統(tǒng)路面上前方車輛高速旋轉(zhuǎn)造成的水花會(huì)對(duì)后車司機(jī)視線造成嚴(yán)重影響;而排水瀝青路面排水速度較快,能夠有效緩解水花等問題。
第一,透水瀝青路面瀝青混合料經(jīng)壓實(shí)以后空隙率可達(dá)20%,比常規(guī)瀝青混合料空隙率要大,在路面內(nèi)部形成排水通道,在降雨較多的區(qū)域,能夠有效緩解排水壓力。
第二,透水路面瀝青混合料厚度要能夠承受基層底接應(yīng)力。透水瀝青混凝土施工時(shí),采用黏度較高的瀝青,同時(shí),將粗、細(xì)集料以及外加劑等按一定比例進(jìn)行加工,具有連續(xù)孔隙,其中粗集料較多。透水混凝土路面孔隙率能夠達(dá)到20%,雨水也能夠透過地表空隙進(jìn)行蒸發(fā)。
第三,透水瀝青路面與混凝土路面的主要特點(diǎn)是儲(chǔ)水與排水功能。水泥混凝土透水路面能夠承載、透水、儲(chǔ)水。而基礎(chǔ)功能除了承載外,主要是透水,還可緩解含水土基凍脹對(duì)路面穩(wěn)定性造成的影響。透水瀝青路面與混凝土路面的主要材料是水泥粗集料,級(jí)配類型為開級(jí)配,如果路面內(nèi)部出現(xiàn)自由水滯留,可利用瀝青碎石或級(jí)配碎石當(dāng)作排水基層。
第一,城市規(guī)劃設(shè)計(jì)缺乏合理性。結(jié)合城市規(guī)劃設(shè)計(jì)可知,最關(guān)鍵的是協(xié)調(diào)好城市內(nèi)外部,保障城市地上建設(shè)與地下建設(shè)的互相配合。立足于地下建設(shè)維度進(jìn)行剖析,缺少總體面貌的關(guān)注度,對(duì)市容市貌產(chǎn)生了一些負(fù)面影響?;谶@種狀況,致使地下建設(shè)無法與地面以上的構(gòu)筑物保持一致。然而需要指出的是,導(dǎo)致城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的根本原因,并不是地下建設(shè)的滯后,而是城市整體謀劃的不科學(xué)。
第二,排水體系不健全。城市排水管道大多鋪在地面以下,盡管肉眼無法觀察到,然而實(shí)質(zhì)上近似于地面上的交通網(wǎng)絡(luò)。伴隨城市人口數(shù)量的持續(xù)增多,房屋數(shù)量也相應(yīng)增多,導(dǎo)致設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)無法滿足實(shí)際需求,從而致使建設(shè)缺少相應(yīng)的前瞻性。地下排水體系構(gòu)建和市政項(xiàng)目施工存在密切關(guān)聯(lián),也會(huì)互相影響,建設(shè)缺少應(yīng)有的前瞻性,必定要求投入較多的人員、資金、資源等。市政道路在改建期間,通常忽視排水體系的改造,沒有更新、優(yōu)化排水系統(tǒng),乃至在改建期間致使之前的排水系統(tǒng)受損。另外,城市排水體系沒有進(jìn)行完善維護(hù),此也是城市發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害的一個(gè)關(guān)鍵要素。
第三,降水滲透力較弱。健全的排水體系可以科學(xué)應(yīng)對(duì)地面降水的排放,比如公共綠地、河道網(wǎng)絡(luò)等。綠地具有優(yōu)良的降水儲(chǔ)存性能,利用土地可實(shí)現(xiàn)降水循環(huán)運(yùn)用的目標(biāo)。
第一,提升對(duì)排水系統(tǒng)設(shè)施建設(shè)的重視程度。在城市建設(shè)過程中,排水系統(tǒng)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施,對(duì)城市內(nèi)澇產(chǎn)生重要影響,包含雨水排水系統(tǒng)和污水排水系統(tǒng)。通過結(jié)合當(dāng)前城市發(fā)展實(shí)際,無論是地上設(shè)施還是地下設(shè)施建設(shè)都非常關(guān)鍵,投入的成本也要一樣,在關(guān)注城市地面建設(shè)外,還要加大對(duì)地下排水設(shè)施的投入,從整體出發(fā),有效避免城市內(nèi)澇現(xiàn)象,更好地保障人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
第二,提升地表滯水和蓄水能力。通過分析可知,造成城市內(nèi)澇問題的原因不僅體現(xiàn)在排水管道上,還與地面硬化、綠化面積不斷降低有著直接關(guān)系。結(jié)合我國一些發(fā)達(dá)地區(qū)來看,地面應(yīng)具備較強(qiáng)的滲水功能,特別是停車與居住區(qū)域,需確保地面具備較好的滲水性。此外,從道路設(shè)計(jì)方面分析,采用的是中間高、兩邊低的方式,從而有利于道路工程的排水。但需注意的是,不僅要重視排水,還要做好蓄水工作。例如,可通過擴(kuò)大綠地面積、鋪設(shè)透水地面等方式,提升排水與蓄水功能。
第三,建立完善的內(nèi)澇預(yù)防體系。尤其在夏季,降水量較大,相關(guān)部門應(yīng)制定完善的城市內(nèi)澇應(yīng)急體系,要求氣象部門提前做好暴雨預(yù)警,在第一時(shí)間上報(bào)給相關(guān)部門,提前做好準(zhǔn)備工作。例如,可準(zhǔn)備石袋、排水泵等,便于暴雨天氣出現(xiàn)時(shí)能夠及時(shí)應(yīng)對(duì),避免城市內(nèi)澇的產(chǎn)生。
市政道路進(jìn)行施工時(shí),透水瀝青路面按照相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行,由于我國道路工程交通量大,夏季降雨易出現(xiàn)暴雨,透水瀝青路面選擇半剛性路面特點(diǎn)是利用高黏度改性瀝青。對(duì)透水混凝土進(jìn)行攤鋪施工過程中,可采取平板夯進(jìn)行壓實(shí)的方式,攤鋪平整后,還要利用框架式整平機(jī)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理,再采用抹光機(jī)將其磨平[2]。
透水鋪裝系統(tǒng)是路面系統(tǒng)的延伸,不僅能夠使路面滲透性得到完善,還能夠有效提升道路徑流污染物的去除力。據(jù)研究可知,污染物通常難以穿透路面達(dá)到預(yù)期效果,路面污染物較多,且重金屬含量高,污染物在滲透時(shí)遷移不夠,因此,需通過分層去污法對(duì)不同結(jié)構(gòu)層的污染物去除[3]。徑流污染物利用原子吸收分光光度技術(shù)、集中活化技術(shù)等,能夠?qū)崿F(xiàn)逐層透過鋪裝系統(tǒng),結(jié)合污染物濃度變化對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)分析。利用機(jī)理與表面性質(zhì),也可對(duì)透水鋪裝系統(tǒng)進(jìn)行有效分析,以更好地保障其合理性[4]。在污染物滲透下,可對(duì)徑流中污染化轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行詳細(xì)解釋。同時(shí),對(duì)不同區(qū)域與土壤條件、不同流速的透水道路系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),也能夠提升地下水安全性。
在規(guī)劃路基排水系統(tǒng)時(shí),應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注系統(tǒng)的透水性能?;谡鎸?shí)的施工訴求,選取恰當(dāng)?shù)氖┕すに?。軟土地基運(yùn)用堆載預(yù)壓工藝以讓地質(zhì)建設(shè)品質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。若土壤含水量較低,作業(yè)過程中需要有一定濕度的地基,可運(yùn)用挖掘排水溝的方法,在確保降水排水體系充分運(yùn)用的前提下,提升地基雨水蓄積效能[5]。
路面寬度通常和道路排水架構(gòu)存在密切的關(guān)聯(lián),若市政道路很寬,可在兩邊分別建造降水坑,以縮短降水在道路表面積存的時(shí)長,伴隨時(shí)間的發(fā)展,能夠讓道路上的所有水都流到坑內(nèi)。另外,集水井可勻稱分散在道路兩邊,以提升排水效率,減小降水對(duì)路面的損害[6]。若道路不是很寬,應(yīng)當(dāng)在恰當(dāng)時(shí)機(jī)裝設(shè)橫向管道,另外,可嘗試單坡道排水的方式。海綿人行道對(duì)透水性的要求很高,然而,因?yàn)槿诵械谰哂锌p隙會(huì)影響到排水效能,致使降水滲到道路下面。另外,可以把降水導(dǎo)引進(jìn)道路兩端和設(shè)計(jì)在下游地帶的排水溝中,防止降水損害道路。
首先,發(fā)揮過濾降水的功能。夏天降水較多,很多雨水積存在地面,在將其進(jìn)行充分過濾后集中到一起,便于收集。過濾的方法主要有鋪裝透水管、地表鋪裝礫石等,進(jìn)而在降水時(shí)節(jié)對(duì)雨水進(jìn)行有效過濾,為土地儲(chǔ)備充足的質(zhì)量達(dá)標(biāo)的水。其次,提升降水收集成效。因?yàn)樗\(yùn)用的材料有良好的透水性能,降水進(jìn)入土地后,能夠依托地表徑流達(dá)成有效收集的目的。綠化帶通常設(shè)置在道路下面18cm的地方,以利于在施工建造期間,更科學(xué)地管控水的流動(dòng)路線,讓降水流入綠化帶等設(shè)施。設(shè)計(jì)謀劃綠化帶時(shí),可以設(shè)計(jì)溢流體系,將排水管和降水有效相連,讓降水流進(jìn)處于低地勢(shì)的綠化帶,而且可以在降水量大的時(shí)候臨時(shí)積存,之后依托溢流體系在管道網(wǎng)絡(luò)中收集。
市政道路在建造時(shí),一定要使用恰當(dāng)?shù)慕ú?,以確保良好的滲透性。色彩艷麗、多樣的透水涂料可以防止路表出現(xiàn)大量積水,也可以防止降水的下滲,在確保土地獲得充分降水的前提下,有效補(bǔ)給地下水,以維持地下水的合理水位。透水涂層是典型的多孔架構(gòu),可以將熱能充分吸收且恰當(dāng)存儲(chǔ),達(dá)成對(duì)路表溫度的恰當(dāng)調(diào)節(jié),從而對(duì)城市整體的溫度、濕度進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié),緩解熱島程度。另外,因?yàn)榭紫稊?shù)量較多,透水涂料還可以發(fā)揮降噪功能,減小噪音的不良影響。透水路面的類型不一樣,其排水成效也存在差異。路表孔隙愈多,徑流阻擋成效便會(huì)愈突出。經(jīng)過運(yùn)用蓄水池、打造人工濕地等方法,將降水集中起來,且科學(xué)管控降水流動(dòng)路線。有關(guān)人員認(rèn)真、全面勘察現(xiàn)場(chǎng),另外精準(zhǔn)計(jì)算路表傾斜度數(shù),進(jìn)而盡可能提高排水速度。
綜上所述,市政道路工程作為城市發(fā)展的關(guān)鍵,道路中海綿城市建設(shè)也是重要內(nèi)容。相關(guān)人員在道路建設(shè)過程中,要科學(xué)進(jìn)行規(guī)劃。設(shè)計(jì)前,先要深入到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地進(jìn)行考察,對(duì)問題進(jìn)行深入研究與分析,保障設(shè)計(jì)的合理性。同時(shí),在建設(shè)過程中,將海綿城市理念與道路工程相結(jié)合,科學(xué)應(yīng)用透水路面,實(shí)現(xiàn)城市水資源的合理使用,為人們創(chuàng)設(shè)良好的生活環(huán)境,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升。