1、3.西北综合勘察设计研究院710003;2.西安长征建筑(集团)有限公司710003
摘要:近年我国很多地区由于暴雨积涝灾害,造成生命财产损失。城市积涝发生一方面和全球变暖相关,另一方面和城市道路规划相关。当前,我国采取增加排水管、增设排水泵等措施来预防城市积涝,但这些挤占了城市地下空间,投资大,且废弃后对环境危害大。而“海绵城市”道路设计理念的提出很好地解决了城市排水问题,且可以有效保护城市原有水生态环境。
关键词:海绵程度;市政道路;设计;应用
1海绵城市道路设计理念
1.1海绵城市
顾名思义,海绵城市就是指把城市建设成海绵样,能够极好地适应环境,对各种灾害能够起到很好的缓冲作用。雨水充沛时,能够将多余的水蓄积起来;雨水不足时,可以将储存的水及时地释放出来。其遵循生态优先的原则,统筹协调水量。应用低影响开发技术、多种途径,包括雨水径流的控制、雨水源头的控制、教育维护以及多功能景观的创造等方法实现水的控制利用。
1.2海绵城市建设的研究现状
2012年,我国结合欧美国家提出的低影响设计技术,提出了“海绵城市”建设的理念,不仅能够解决城市排水问题,而且极大地保护了原有的水生态。而随着雨水的侵袭,现阶段海绵城市应该逐渐普及,截至2015年4月,我国有多个城市成为海绵城市建设试点。但是在我国现阶段,海绵城市道路建设方面的技术应用、设施选择都相对单一,因此对城市内涝的控制效果也有待进一步提高。
2.海绵城市理念下市政道路给排水设计的意义
在市政道路建设中,为提升车辆运行的安全、舒适性,并延长市政道路的使用寿命和降低运输成本,进而最大化满足车辆运行的要求,因此,这就要求市政道路的路基、路面能够有较强的稳定性、表面平整度、承载能力、耐久性等综合使用性能。而在市政道路建设过程中往往会遇到各种问题,其中路面积水是一个常见且危害大的问题,它会导致车辆运行能力的下降,甚至导致车辆出现液面滑移,进而造成交通安全隐患,并且由于路面的长期积水会浸润路基,使得路基土的强度下降或导致路基整体性破坏。此外,由于市政道路排水系统也是城市给排水系统的一部分,许多的排水主干管都是敷设在市政道路下面,来及时的排除生活污水和废水,进而为保障社会生产和人民正常生活。因此,科学合理的市政的道路排水系统设计是当前相关部门需要认真探讨的主题。
3.海绵城市理念的设计要点
3.1城市路面设计
市政道路设计过程中,必须要综合考虑给排水系统的情况,传统设计下城市道路排水设施都会有一定的倾斜,有助于雨水的流入和收集,通过一定的坡度自由流入排水井,并且很多都建立在绿化带上,提高路面积水的排水效果。海绵城市的市政道路设计中,通过对路面标高之间的差距,形成一定的坡度,让积水直接通过坡度流入较低的路面中,进行统一的收集和处理。在道路旁边的绿化带上设置排水管,在下雨的时候,雨水首先经过排水管对绿化土壤进行灌溉,有效的实现水资源的回收利用,带绿化部位土壤湿度达到一定上限以后,在通过排水管排放到城市地下排水系统中。
3.2透水铺装
透水铺装的构造可通过图1得到清晰的体现,其主要组成内容及其作用总结如下。
3.1.1土基
结构的最底层,是整个透水铺装结构的基础,直接影响着整个结构透水性的好坏。雨水可以通过面层到突击部分,然后再土基中贮存,土基结构容易受到雨水和荷载的影响失去稳定性和强度,因此在施工前应当充分结合当地土壤的类型、渗透性等因素。
3.1.2垫层
垫层在土基和基层之间,用于保护土基结构,避免雨水的渗入。垫层施工材料多为砂砾、小粒径碎石甚至透水土工布。
3.1.3基层
贮水的主要部分,是透水铺装效果的关键环节。基层较大的孔隙率能够保证其更好地收集和贮存水分,同时其能够承载很大的压力,所以在车行道、停车场上透水铺装都能够使用。不过设计师在设计中应当结合地点要求合理设计基层承载力,既要满足实际需要又要避免浪费。
3.1.4过滤层
过滤层未愈基层的上部,也叫做找平层。其作用主要有两方面,一是保证基层上部平整,保证荷载能够均匀地传递,二是能够将污染物质进行一定的过滤,保护基层孔隙的通畅和雨水的顺利渗漏。
3.1.5面层
面层即最上面的一层结构,直接和外界接触,具有较强的承载力和透水性。面层的选材和厚度设计都要结合当地的需要,保证其可以满足施工要求。面层材料可以选择透水沥青、级配碎石等。
图1透水铺装的结构
透水铺装能够保证雨水迅速渗入到地下,有效地将径流流量减少,能够提高水资源的利用率,有助于减缓城市内涝,同时可以增加道路的安全性,能够为居民的出行提供更加舒适安全的环境。具体来讲,透水铺装主要功能有以下两点:
(1)透水性沥青、混凝土及透水面砖。传统的沥青混凝土相比,透水沥青混凝土有了更强的透水性,孔隙率超过了1/4。车行道、路面提车长等地对面层有着较高的何在要求,可以采用透水沥青作为面层材料。透水性混凝土是由开级配和硅酸盐水泥混合而成,具有很多的孔隙,不但比传统混凝土路面有着更高的透水性,同时强度也有所提高,所以在道路面层中可以充分利用这种材料,可以发挥其蓄水和承载作用。透水面砖之间的孔隙对于降低路面温度和吸收噪声也发挥了一定的作用,目前在人行道上应用较为广泛。
(2)草皮砖。草皮砖是在砖中间留下孔隙用于种植植物,大多是由不同形状混凝土组成。使用草皮砖能够加强雨水的吸收,补充地下水,在人行道上应用广泛。草皮砖中种植的植物大多是耐干旱、耐踩踏的具有很强生命力的植物。
3.3车行道
我国现在的市政道路中,车行道主要是非透水性的路面,这种材料会造成路面积水,还会阻断地下水的补给,出现热岛效应。在海绵城市理论下,车行道需要盖面路面材料,换成透水性的,在减少径流总量的同时回补地下水。在具体设计和施工中,上面层可以使用透水沥青混凝土,中下面层和基层则应用非透水性材料,避免雨水侵入路基造成破坏。当雨水接触路面后,水体会沿着横坡排放到盲沟中,进入绿化带或检查井中。
3.4人行道
人行道基本是用的是不透水的路面,这会在雨天出现积水现象,使路面湿滑,影响路人的安全。在海绵城市理论下,要选择透水材料铺装,促使雨水及时渗到地面下,有效调节路面的温度和湿度,在减少积水的同时,可以涵养地下水源。如果路基土壤的透水性差,可以在基层设置排水管。
3.5绿化带
3.5.1水体过滤。对于降在地面的水体,可以对其进行过滤,这样才能够保证清洁度。在具体设计上,还需要铺设一层种植土,然后设置砾石层,最后安装渗透管。这样,雨水在过滤的同时,还能够顺利渗入地下,确保自然水体的补给。
3.5.2缓排滞蓄。分析绿化带的地形和结构特点,合理设计导流系统,确保雨水深入地下具有层次性。在雨水口位置还要设置明沟,用来沉淀雨水,明沟两端设置出水沟渠,方便配水,使雨水向明沟直流。
结束语
综上所述,在新时期,城市总规划要积极响应海绵城市建设大环境,规划要精细,从宏观上做好控制。为海绵城市建设编制专项规划,制定强制性与鼓励性指标,确保能够顺利实施规划。
参考文献
[1]李德春.海绵城市市政道路设计方式探讨[J].建筑知识,2016,36(01):16.