市政道路海绵化改造设计与施工技术要点

吴燕贞

（福建源润建设工程有限公司， 福建 厦门 361000）

0 引言

最近几年，我国的海绵城市建设不断升温，国家推出了海绵城市建设指南，各地也根据具体城市情况推出不同的建设图集、相关规范以及建设标准。在市场需求和政策的双重利好下，全国的海绵城市建设呈现前所未有的盛况。在市场空前繁荣的情况下，也存在很多不符合标准化建设的问题，如相关标准、规范、图集等都还不能实现系统性的指导施工，无法保证稳定的施工质量，为改善市政道路的排水问题需要对海绵化改造设计与施工技术深入研究。

1 工程概况

本工程是深圳市光明区城市管理和综合执法局的松白路(光明段)绿化景观提升工程IV 标段，项目位于广东省深圳市光明新区，松白路IV 标段南起太阳路口(K16+860)至公明广(K18+920)，总长2.05km。松白路的景观提升主要包含道路绿化带及公共附属绿地、中分带路缘石、人行道、自行车道、渠化岛、人行天桥、排洪渠护栏、道路交叉口、高架桥等景观节点及配套设施进行景观改造提升。其中绿化总面积约 35602.40m2，铺装总面积约20128.43m2。结构类型为市政道路绿化景观。

2 市政道路海绵化改造相关理论

2.1 海绵城市

海绵城市的理念是把城市建设的像海绵一样，使城市具有吸水、存水的功能，市政道路可以实现雨水的净化、收集、储存等，在雨季，道路能够吸水，把雨水储存起来，减少城市内涝的危害，在干旱季节可以将‘海绵’中储存的水缓慢释放，补充城市地下水资源，在一定程度上实现雨水的循环利用，可以保护城市生态环境，实现水资源的循环利用等，具有巨大的环境效益和经济效益[1]。

2.2 市政道路的海绵化

海绵城市是通过规划城市竖向空间，改变传统的城市建设，把市政道路改造成海绵一样，打破传统市政道路设计和施工方式，采用全新的概念，使得雨水通过海绵设施吸收储存起来，再经过渗透技术净化雨水，将雨水转化为可使用的地下水，在需要的时候就释放出来循环使用，合理配置城市水资源。市政道路的海绵化改造，主要是为蓄积城市的雨水，雨水是世界上非常重要的水资源，城市水资源普遍缺乏，做好雨水的蓄积意义重大，但雨水储存过程中要注意环境保护，维持城市原有的生态，避免积水成灾[2]。在市政道路的海绵化改造设计过程中，要充分考虑城市原有的自然环境、地质条件和气候条件等情况。雨水经过海绵设施的收集、净化以及储蓄的过程，雨水最终还是要实现循环利用，发挥收集的雨水的作用。无论是缺水城市，还是丰水城市，都需要增强节水环保意识，强化雨水收集后再利用的环保理念，降低城市洪涝灾害的影响，也可以充分利用雨水资源，达到节约用水和环境保护的目的。

3 改造设计与施工技术要点

3.1 渗透技术

3.1.1 透水铺装

透水铺装包括采用透水砖、碎石或者鹅卵石等各种砖石及混凝土施工的非机动车道（如图1 所示）；透水沥青混凝土铺装的部分机动车道和非机动车道，其车流量及承载能力相对较为弱。透水铺装要重点满足稳定性施工要求，道路施工区域的路面强度如果较弱，施工时需要调整透水装置，采用半透水铺装结构。施工区域土壤渗透能力需要符合透水铺装施工要求，建设区域的渗透性不足时，增加设置排水管以调整透水装置。透水铺装的施工材料要符合具体施工地点要求，需要考虑施工区域的地下建筑情况，存在地下建筑时，为保证施工效果不渗水，需要增加排水层，排水层的覆土量至少 0.6 m。透水铺装的施工过程，充分考虑周围环境因素对施工工艺和施工技术的影响，尤其是当建设地点的土壤含盐量较高、易膨胀时，施工中充分考虑各种因素，做好透水装置的防护措施。

图1 透水铺装

3.1.2 生物滞留设施

生物滞留设施是利用生物保留存储雨水资源的技术。这里的生物指广义的生物，主要是栽植植物、微生物及土壤。通过对地势相对较低的市政道路、路边、绿化带等位置进行海绵改造，城市雨水实现收集、渗透、净化、利用。施工中注意，在存在污染的区域、岩石层不足一米或距离建筑物较近的施工 区域，注意防止雨水的污染，并科学的设置雨水滞留措施[3]。一般对可能已污染的雨水滞留设施施工，其技术难点是需要防渗的复杂型生态渗透设施。先采用草沟等植被，缓冲和沉淀雨水，再对植物采用其他防护措施，避免雨水中化学物质的污染或影响植物的生长。道路绿化带是非常适合采用渗透技术的区域，该技术在本工程道路的绿化带覆盖较为广泛（如图2 所示）。具体施工中，根据相关的重力学原理，保证水平至少1%的角度，采取降低水流速度和单位水量渗透时间的措施。为保证市政道路日常的有序运行，施工中要注意保护道路的路基。

图2 绿化带生物滞留设施

3.1.3 渗透塘

渗透塘是一种用来渗透、储存雨水的水池，在雨水的收集、净化过程中兼有削峰填谷的常规功能。渗透塘的设计和使用通常需要具有足够大的雨水收集面积，一般1hm 及以上才达到需要的使用效果，还要配套安置雨水的空间，在市政道路合适位置安放渗透塘。在渗透塘设计时，考虑城市实际的水流流域情况、参考季节性水位标准、考虑附近的水域污染情况以及居民区建筑物距离等。渗透塘可以有效的收集、利用自然降水，保护地下水资源和周围生态环境，缓解城市供水、泄洪峰值的压力，采用渗透塘改造的费用投资较低、回报高。渗透塘的设计难点是选址和场地，要符合苛刻的施工要求，面积体量需要足够大，而且后期的维护费用比较高。关于渗透塘的重点是前置设施的建设。渗透塘的边坡坡度最多为 1:3，塘底至溢流水位一般 0.6 m。渗透塘的底部结构施工，从上到下，各功能层分别采用约 20cm 种植土、约 50cm 透水土工布及过滤层[4]。渗透塘需要充分考虑溢流问题，渗透塘排空时间低于24 h。结合城市现有的排水系统及泄洪途径科学规划渗透池的周围溢流路径。渗透塘在施工和运营中，应设立醒目的警示标识，并做好相应的安保工作。

3.2 蓄水池

针对城市道路中雨水的收集和储存设计蓄水池，用于收集雨水资源，同时集中储存、净化，为实现雨水的循环利用。蓄水池主要功能是收集后进行回收利用雨水资源，补充城市供水系统。根据实际工程规模设计合适大小的蓄水池，蓄水池的材质主要采用钢筋混凝土、砖石结构及其他材料（如图3所示）。为了节约宝贵的城市土地资源，蓄水池设计大多采用封闭或地下蓄水池[5]。蓄水池设置在有雨水回收利用条件和应用途径的道路区域，配套设置雨水沉积、净化设施；对于水体污染严重或没有雨水回收再利用需求的道路，不设置净化配套设施。

图3 蓄水池

3.3 植草沟

植草沟指植被覆盖的沟渠，主要的功能是汇集和运输地表的雨水，同时对雨水有一定的沉降和净化功能，是蓄水池、渗透池的配套设施，也是与城市的雨水收集系统、排水系统、泄洪等连接构成整体的城市水循环系统。按照不同的环境和配置分类，植草沟主要有三种：转输型、干型以及湿型。植草沟的沟型设计采用倒抛物线形或倒梯形。植草沟的边坡坡度垂直:水平宜小于 1:3，纵坡小于 4%。纵坡过大时，采用阶梯状的植草沟，或者在施工过程中设置消能台坎。植草沟的最大流速＜0.8 m/s,曼宁系数在0.2-0.3 范围内较为合适。转输型的植草沟施工时,植物的高度控制在 100-200mm 较为合适。

3.4 施工中的水土保持措施

在施工过程中，保护好道路附近的植被，降低施工过程对环境、交通的影响，防止施工不当破坏城市植被或者砍伐道路周围的树木。改造过程中挖出的土，及时清运干净，及时采用合理的防止水土流失措施，避免雨水冲刷道路，及时清理垃圾，确保水流无阻。施工道路的绿化带植树、种草，开挖排水沟，保护水土不流失。路基施工时，采用边挖边夯实的方式，土方项目在雨季尽量停止施工，如确需在雨季施工，首先要确保排水系统畅通，最大程度降低水土流失。进行排水工程、防护工程施工，保护道路周围的植被。施工结束之后，尽快清理现场，进行植被覆盖或其他方式恢复植被。

4 结语

本案例松白路的光明段绿化景观提升工程IV 标段按照施工图设计的内容进行了道路海绵化改造，施工质量符合现行法律、法规、工程建设强制性标准以及规范要求。市政道路采用渗透技术铺装，道路、植物、水体共同发挥出良好的环境综合效益，渗透铺装的应用和绿化系统等加强了道路海绵化改造的生态功能，保证了城市的优美生态环境。