海绵城市理念在市政路桥设计中的渗透

管文中

市政道路作为城市公共交通网络体系中的重要组成部分，其能够有效地将各个区块紧密连接为一个有机的整体。此次研究主要是针对于海绵城市中的市政路桥设计问题，明确地指出海绵城市市政道路设计过程中所面临的各种影响因素，并指出海绵城市市政道路设计过程中的各个关键点，在实际研究的过程中以某市政道路建设工程作为研究对象，简单地介绍出该道路工程的设计内容，以期望此次研究分析能够为类似工程提供一定的参考价值。

一、海绵城市建设理念介绍

市政道路建设是一个城市经济发展的前提基础，同时还能够间接性地展现出一座城市的精神面貌。对于生活在城市内的居民而言，市政道路建设会直接关系到大众的日常出行。近年来，我国国民经济迅猛增长，城市的整体规模不断地在扩大，在这种局面下，市政道路的规模也随之扩大，且市政道路对于城市发展的促进作用越来越显著。将海绵城市的发展理念融入至市政道路建设活动中，具备越来越强的社会意义。

结合实际情况而言，“海绵城市”是一个新颖的概念，这个新概念具备诸多的优点，即在城市道路设计阶段，开发出一套能够有效处理雨水排放问题的管理系统。“海绵”这两个字可以说是非常的形象，将城市内的雨水通过合适的方式全部吸收掉，保证城市可以获得长久稳定的发展。

二、将海绵城市理念渗透到市政路桥设计中的思路

随着时代变化，社会面貌焕然一新，促使各行各业在长期发展的过程中，需要不对自身的发展理念进行更新，只有如此才能够有效地保证自身不会被社会所淘汰。换一个角度来看，在社会不断变化的局面下，社会大众对于市政道路的设计要求也在不断的发生变化，基于此，在对市政道路进行设计时，应该结合地区内的实际情况，巧妙地将“海绵城市”这一理念融入至市政道路的整体设计活动中，这样不但能够有效地促进城市发展，同时还能够有效提高设计水平。为了确保海绵城市能够获得良好运转，应该对流域作保护措施，所以必须要保证设计内容的科学性、合理性，对目前的自然环境采取有效的保护措施。

在实践过程中还可以适当提高对现有资源的利用率，避免出现资源浪费的现象。为了保证生态环境的可持续发展，应该结合城市当前的水环境具体情况，对城市的排水系统进行整体规划。结合实际情况而言，经常会出现设计缺陷，使流域的水环境受到巨大的污染。此外，在实际设计的过程中，还应该兼顾绿化带、车行道的布局，保证道路的附属物能够发挥出自身的功能。

三、实际应用案例分析

1.工程概况

某道路属于是城市内的主干路，道路总长度为13.5km，道路红线的宽度设计为100m。结合《海绵城市建设技术指南》标准来看，该城市属于是Ⅳ区。该城市的径流控制率以及设计标准可以参照下图1中信息所示。

表1 年径流总量控制率与设计雨量对照表

结合海绵城市的专项规划方案来看，基于项目所在的降雨量的实际情况，确定出该城市的年度径流总量控制率应该是61.5%，相应的其所对应的设计降雨量应该是19.4mm。

2.问题分析

该城市内的市政道路比较的集中，公共交通的密度比较高，雨水的渗透性比较弱，促使水资源出现恶性循环，原本应该被渗入至地下的雨水会被阻隔至地面，一旦降雨量过大时，则会出现城市内涝现象。当雨水的径流量超出路面的渗透量时，那么在会在很大程度上影响到城市内的公共交通，造成严重的交通拥堵现象。所以，在对市政道路进行设计时，必须要保证公共交通正常运行，借助雨水资源来降低雨水的径流量，确保不会出现水资源浪费的现象。

四、实际应用案例解决措施及效果

1.道路排水设计

（1）将原本的绿化带转变为排水系统。结合该项目的具体情况而言，排水系统主要是分布在道路两侧，排水截面的宽度为3.5m，水沟的深度大概控制在20～30cm。排水系统需要设置一定的坡度，排水坡度应该沿着道路的纵向进行布设，沿线分别设置两处高点、两处地点，形成良好的出水口与入水口。排水系统中的生态草沟主要是由水洗砂、碎石、透水土共同构成。草沟中需要种植乔木、灌木，确保绿化与城市形象保持协调。利用道路横坡并在路牙部位设置泄水孔，将路面的雨水排放至生态草沟内。为了保证草沟内的雨水向外溢出的雨水量，应该在碎石层中铺设排水管。此外，还应该在沿线最低处设置集水井。

（2）使用透水性混凝土对人行道进行浇筑。为了强化路面雨水的渗透率，应该在人行道浇筑透水性混凝土，确保路面的雨水能够渗透至地下环境。结合实际情况来看，现阶段，越来越多的城市开始建设使用透水性人行道。在对人行道进行设计时，应该着重考虑透水路面的施工技术，可以选择使用透水性的混凝土浇筑路面，在路面结构下侧应该铺设排水管道。这种设计方案不但可以保证雨水顺利地渗透至地下，同时还能够保证行人出行的安全性。

（3）摈弃传统性的路牙，使用开口性的路牙，保证路面径流能顺利进入至排水系统中。这样设计方案能避免地表的水土流失，同时还可以更好地收集雨水。所以，应该沿着行车道以30m为间隔设置路牙。

2.生态滞留带工程

（1）雨水花园的建设。借助交通沿线交叉口部位的低点，打造出3个雨水花园，雨水花园主要是用来收集草沟中的雨水。一般情况下，每一个雨水花园的占地面积应该是10m2。雨水花园的施工方法与排水系统基本上是相同的，但是雨水花园表面并不需要种植绿化植物，仅仅使用卵石铺设一层即可。之所以选择铺设碎石，是为了将草沟中的垃圾、浑水阻断，避免雨水对地下水造成污染。但是需要特别提及的是，雨水花园中的碎石需要定期进行清理，以保证碎石的过滤效果可以被有效发挥。

（2）水质对比。该项目设计的是使用草沟来收集雨水，当雨水进入到传输渠道中以后就可以直接就地进行处理，这种设计方式比传统性的雨水收集口的效果更为显著，可以更好地将初期雨水中的金属元素分离出来，促使最终排入附近流域的雨水水质能够达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）IV级以上。

3.道路结构设计

根据海绵城市建设的标准要求来看，市政道路的路面雨水排放主要是分为三种方式实现：（1）直接由路面的缝隙渗透至地下；（2）由路面进入到基层，然后借助排水装置将积水对外排放；（3）将路面的积水疏散至土层内完成排放。

其中，第一种、第二种方式可以满足路面径流的需求，还可以满足排水标准的管理要求，但是这两种方法无法发挥出净化的作用。结合海绵城市的建设标准而言，市政道路的渗透系数不得低于7.0×10-5m/s，一般而言，人行道施工所使用的材料应该是预制混凝土，并配备花岗岩，但是基于海绵城市的发展理念来看，则应该选择使用透水性材料，这样可以有效地保护生态环境。

（1）透水铺装

该市政道路的断面被设计为6块板型式，主要是有机动车道、非机动车道、人行道。由于机动车道主要是为了满足公共交通的需求，加之车行道透水层的运用效果比较显著，但是在交付运用较长实间以后，透水效果开始降低，且后期的养护成本比较高，所以该项目仅仅只是在人行道采用透水铺装的施工方式。人行道的透水铺装设计可以参照下图1中信息所示。

图1 人行道透水砖铺装结构图

结合上图中所展示的内容来看，道路的下层结构也设计为透水结构，假若仅仅是人行道步砖设计为透水性，但是下层结构不透水，那么则无法达到理想的透水效果，且还有一定的可能性会取得适得其反的效果。

（2）下凹式绿地排水系统的设计

机动车道两侧的绿化带、侧分带全部设计成下凹式的绿化结构，简单而言就是绿化带的标高相较之路面更低，其具体情况可以参照下图2中信息所示，这种设计方式可以有效地保证路面积水流动至绿化带中。此外，还需要在绿化带中设置雨水口，在降雨时，雨水会自动流进绿化带，当绿化带大量积水以后，会通过雨水口汇入主管网，这样不但能够有效地节省绿化灌溉用水的规模，同时还能够有效地净化地下水。

结合该项目的道路横断面图来看，雨水流动方向具体为：15.25m的机动车道-3.5m的下凹式绿化带-7m的辅助机动车道-3m的人行道-3m的下凹式绿化带，当积水汇入至绿化带，且绿化带内的积水升涨至一定标高以后，其会通过绿化带内设置的雨水口汇入到雨水主管网中，经过处理以后排放至附近的流域。结合海绵城市标准要求来看，下凹式绿地的凹进部分的深度为15cm，应该明显的低于机动车道路面大约15cm。下凹式绿地的剖面图具体情况可以参照下图2中信息所示。

除了上文中所提及内容外，还应该在路缘石的侧向设置进水口、溢流井、挡水沿等附属结构物，确保下凹式绿地的蓄水量满足海绵城市的基本要求。在绿化带两侧应该铺设防渗土工布，避免绿化带内的雨水渗出影响道路基层的质量。

（3）生态植草沟

道路两侧的绿化带中需要设置生态植草沟，每一个植草沟的深度控制在20～30cm之间，草沟的蓄水深度大约为20cm，草沟内的积水通过渗透、沉淀以后排放至附近的流域内。

（4）微地形处理

市政道路中间需要设置宽度为4m的中央分隔带，雨水流动的范围只是涉及到自身区域以内，使用下凹式设计方式，对自身区域范围内的积水进行调整，确保道里的年径流量满足规范要求。区域范围内的调蓄量可以满足降雨排放的需求。

4.应用效果

该项目内的下凹式绿地的总占地面积为153660m2，有效储蓄水资源的体积为23049m3，透水砖铺设面积为66165m2。区域内的年径流量控制率可达到76%，可以高效率地满足海绵城市的管理要求。

五、结语

随着城市地区的路面硬化面积大幅度增长，促使城市雨水排水问题越来越严峻，所以必须要严格的控制土地硬化的面积，为雨水排放提供良好的环境，基于这种严峻的背景下，“海绵城市”概念应运而生，但是在发展“海绵城市”的过程中，由于少部分城市受自然气候的影响，所以其地区内的“海绵城市”建设突显出一定的个性化特点。近年来，我国的城市环保管理要求越来越严格，所以应当对城市路桥系统的设计工作进行优化。基于海绵城市发展理念，在设计城市路桥的过程中应当将海绵城市发展理念融入至设计活动中，以提升路桥的透水性、雨水储备量，从而进一步推动城市高质量发展。