基于海绵城市的市政道路研究

盛洪群 菏泽市铁路投资发展集团有限公司

1 前言

海绵城市属于新型的城市雨水收集系统，不仅可以防止城市中出现较为严重的内涝问题，还有助于实现资源的优化配置，满足现代化城市发展的需要和标准。在当前市政道路设计工作中需要加强海绵城市的建设，要求提升城市本身的抗洪能力，完善城市道路中的路网结构。本文通过论述海绵城市的特点以及在市政道路设计中的具体应用，为后续工作指明正确的方向。

2 海绵城市的概述

在科技水平不断发展的现代，传统的设计理念已经无法满足城市发展需要和人们出行的需求，因此在当前市政道路设计工作中，要充分发挥海绵城市的优势，彰显现代化的市政道路设计理念，使市政道路设计能够焕发出新的活力，提升实际的设计水平。海绵城市主要是指在城市内部，做到像海绵一样面对各种复杂多变的城市环境，能够具备较强的自然灾害预防能力，通过适应和修复保持本身的巨大弹性。在实际工作中要充分发挥海绵城市理念的优势，通过绿地和城市水系统构建完善的自然生态系统。

在海绵城市设计中，要在城市内部完成雨水的吸收和净化，并且还要融入新型材料，共同构建科学的海绵城市发展模式。通过储存和净化，在城市内部像海绵一样能够适应不同生态环境，灵活应对自然灾害，降低自然灾害发生时带来的损失。在多雨季节能够实现城市的吸水和蓄水，实现雨水的净化，在城市需要水源时，又能够再次利用之前所储存的雨水，实现资源的优化配置。

在当前城市发展进程中实施海绵城市设计理念非常重要，在实际工作中需要秉承保护城市生态环境为主的理念开展实施，树立因地制宜的设计原则，实现多方位保护措施，从而提高实际的设计水平。在海绵城市设计工作中，可以适当地借鉴其他地区在海绵城市设计方面的经验及方法，再结合城市当前的发展特点融入针对性较强的设计方案，提高海绵城市本身的适用性。在实际工作中，需要保护城市的雨水综合利用系统，以构建和谐城市为主，搭建科学性较强的生态环境。在进行海绵地带建设时，需要加强对自然界降水和地表水的合理性利用，完善实际的设计模式，提升实际的设计水平。

3 海绵城市理念在市政道路工程中的应用原则

3.1 海绵城市理念需要遵循自然客观规律

违背客观事实基础的理念必然无法实施，因此海绵城市理念需要遵循自然客观规律，利用集约化设计方式对资源进行协调。同时利用水库和水道等循环储存水资源，达到海绵吸水的效果，再利用有关排水设计将储存的水资源排出，达到海绵挤水的效果。如此反复循环，在客观事实的基础上实施海绵城市理念，有效增加城市的稳定性。

3.2 海绵城市理念需要合理控制资源损耗

海绵城市除了节约水资源外，还需要节约有关的土资源和钢铁资源等，尽量选择在自然的基础上建设有关设施。比如尽量在靠近河道的地方建立水库，尤其是河道的中下游。若水库建立的位置离河道远，则需要耗费大量的人工、精力和资金挖掘渠道，将水流引入水库。在这些过程中要严格把控资源的损耗，减少政府和企业的投入成本，践行经济性理念。

3.3 “海绵城市”在市政道路设计中应用的重要性

海绵城市设计可以实现雨水的吸收、储存、处理和二次利用，实现对环境变化的合理响应，减少自然灾害对城市产生的破坏。“海绵城市”的设计必须充分考虑地区情况、人为因素和自然规律的介入，在海绵城市项目中，必须进行大规模的收集和处理雨水，雨水收集及其充分利用，保护了当地的生态环境。随着中国生态的逐渐恶化，雨水中杂质和污染物的含量提升，原雨水未经净化进入地下河，污染地下河水。如果路面透水性不强，降水无法渗透路面，无法补充地下水，最终导致地下水位下降。

城市传统街道附近的短暂暴雨可以导致水位快速上升，会给城市排水管道带来巨大压力，影响雨水排放，最终造成内涝。城市规划和发展，无论是绿化工程还是污水处理工程，都需要大量的水资源。如果雨水资源无法得到有效利用，就会造成水资源的浪费。在城市街道设计中，海绵城市设计可以提高防洪效率，确保水资源的有效利用。海绵城市是一种可以提高城市排水效果、优化城市结构体系、优化雨水回收再应用、解决城市住宅用水问题的海绵效应设计理论。

4 造成城市内涝的主要原因及对策分析

4.1 城市整体规划设计缺少科学合理性

从城市规划设计中可以看到，最为重要的是要协调好城市内部和外部，确保地上建设与地下建设能够做到相互配合。但是就目前来看，针对排水系统建设滞后这一问题在很多城市普遍存在，虽然城市建设和发展速度日益加快，但是缺少与之匹配的排水系统。

从地下系统建设这一角度来看，不注重整体形象，影响到城市整体外观。在这种观念下，导致地下系统建设无法与地上的高楼大厦建设相适应。需要注意的是，造成城市内涝出现的主要原因不能完全归结到地下系统建设滞后，其根本原因与城市规划设计的不够科学有着直接关系。

4.2 城市排水系统缺少完善性

在城市人口数量逐渐增加的背景下，越来越多的房屋建设起来，大大降低了设计标准，导致建设缺少一定的前瞻性。与城市道路一样，随着城市建设和发展速度的加快，排水系统设计同样也缺乏前瞻性。针对地下排水系统建设，与其他市政项目建设之间有着密切关系，而且相互之间的影响面也都比较广泛，如果建设缺少一定的前瞻性，在这种情况下则需要投入大量的人力、物力及财力。

有些城市在进行道路升级改造时，往往会忽略某一片区对排水需求的考虑，没有将排水设施一同进行升级改造，甚至在升级改造的过程中还破坏到了原有排水设施。城市的排水系统维护水平也普遍降低，这同样也是造成城市内涝的一个主要原因。

5 海绵城市理念在市政道路设计中的具体应用

5.1 绿化带设计利用

绿化带在市政道路设计中占据的比例较大，并且也是重要的基础，在储存雨水时要更加科学合理的设计绿化带，其高度须超过道路本身的高度，绿化带总高度要符合相关的标准，同时也要注意其高度不要超出预定的范围。在设计时需要考虑如何建成绿色城区，并且逐步实现水资源的有效过滤和渗透，完成管道之间的安装设计，综合性解决在以往管道运行时存在的问题及偏差，改善城市区域的过滤功能。

在实际设计工作中，需要在雨水口设计明沟，之后再进行引流，通过这样的方式，在多雨季节，充分利用绿色城市区域中的水管进行合理排水，这样不仅可以避免雨水的无效排放，还提高了水资源的利用率。在实际设计时还可以融入一些渗透水的装置，制作成雨水渗入地层的重要渠道，提高实际的设计效果。在设计工作中可以开展立体三维模型，全方位了解绿化带设计的要点和周边的区域特点，完善设计方案，彰显现代化的设计模式。

5.2 车行道

国内市政道路设计的过程中，最为关键的便是车行道。以往市政道路在施工的过程中，大多数都是选择使用非透水性路面进行道路的建设，在该方式下，一旦发生了特大暴雨、强降雨等降水量倍增的情况，容易导致路面的严重积水，给城市人们的出行带来许多困难，甚至还会阻止地下水的正常供给，导致热岛效应的出现，这对城市发展产生了严重影响。

使用海绵城市理念对车行道的给排水系统进行设计时，相关人员需要在施工中多加使用透水性路面材料，通过科学利用，不仅可以降低雨水径流的总量，还能对地下水进行良好补充，防止热岛现象的出现。相关人员在对车行道进行施工设计时，需要在上方层面中使用透水性沥青混凝土材料进行施工；在车行道的中下层、基础内利用不具备透水性的材料进行作业，在雨水降落入车行道路面中时，其会通过横坡向盲沟内进行排放，最终进入检查井、绿化带内部，不仅优化了市政道路的给排水工作，还能防止路基结构因此受到影响。

5.3 材料选择中海绵城市理念的践行

海绵的材质是可伸缩性，有一定的饱和度，防止吸水过多而炸裂，也有一定的弹性，防止压缩过于激烈而失去材质复原的可能。因此，城市道路材料根据海绵城市理念进行选择，可以有效增加城市的饱和性和弹性。如沥青它具有速干性，与其他材质相比水干的速度更快，水资源疏通的速度也更快，能有效减少路面积水的可能性，进而减少路面湿滑的概率，有效降低车祸发生的概率，符合海绵的特性。而沥青的环保材质——橡胶沥青，较之沥青具备更好的弹性，能有效加强路面的承重性。因此橡胶沥青在保证环保的同时能有效减少道路建设的成本，还进一步优化使用年限以及输水效果，可谓是海绵城市理念践行中首选的材质之一。

5.4 路基排水设计

海绵城市理念的实际应用首先要确保排水的科学合理性。因此，市政机构应根据现状对地基进行审查和研究，以确定排水的结构和范围。在路基排水设计中，最重要的功能之一是透水性。应结合施工实际需求，选取相应的施工技术完成施工。对于软地基的性质，采用堆载预压技术来满足施工地基的质量要求。如果土壤干燥，施工需要含水量较高的地基，可考虑设计挖排水沟，在保持雨水排水系统重复利用的同时，增加地基蓄水功能。

5.5 透水铺装

在市政道路设计中融入海绵城市理念的优势较为突出，因此设计人员需要更加科学有序地完成当前的道路设计方案，为后续道路使用提供重要的方向。在道路设计时，透水铺装为重要组成部分，透水铺装是对路面结构层的改进，能够提高路面本身的透水性能，同时也可以适当地提高路面对污染物的去除能力。在实际设计时设计人员需要结合以往的工作经验，分析研究路面渗透能力的深度型，以此完善当前的设计模式。在以往道路运行的过程中，一些污染物在路面很难达到预期的渗透效果，在道路中堆积了大量的污染物，例如铜和铅等污染物存留较多，如果没有进行妥善处理，会对城市环境造成一定的影响。

因此在实际工作中设计人员要加强对海绵城市设计理念的深入研究，设置相对应的透水铺装系统，全面提高污染物的渗透能力，减少对周边环境的影响。在实际设计时，需通过物理化学的机理深入分析，开展更加系统的设计方案，提高透水铺装系统设计等效果，并且遵循可行性设计原则，以此提高整体的设计水平。在此基础上，根据区域的特点全面分析土壤特性和径流比例等，优化当前的结构设计模式，并且还需要保护地下水本身安全性，避免出现污染的问题。设计时需要先实时监测地表水情况，做好系统预警的构建，之后再采取更加科学的优化措施，完善当前的设计模式。

在道路低洼的区域中，可以适当增加透水铺装的比例，这样不仅可以满足污染物快速渗透的要求，还有助于避免对当地环境造成的影响，逐渐完善当前的设计模式。

5.6 附属设施设计

从市政道路的角度分析时，附属设施是路缘石、路肩边沟。路缘石便是道路排水系统中的设施之一，正常情况可以被分为两种：①平缘石。其使用的优势是能与地面的高度一致，可以有效避免路面出现大量积水的情况，让雨水能够顺利进入绿化带、雨水口内部。②立缘石。对其进行使用时，会让雨水收集工作的难度增加，想要保障排出工作的效果，便需要在特定的位置打孔，或是利用间隔铺设的方式，让降水顺利进入到绿化带内部。

在面对路肩边沟的设计、施工来讲，需要严格检查混凝土的质量，适当提高整体美观性，但要防止造成堵塞问题。不仅如此，还要考虑水净化工作问题，例如，通过种植草沟大幅提高净化工作的效率，从而及时进行输送、排放。

5.7 边坡支护设计

在城市街道设计中应实施边坡支护设计。传统的城市道路规划可以采用景观美化、植草、灰浆等护坡技术，结合挡土墙、护面墙、预制板等增强防御效果。目前，相关产业正在广泛讨论生态边坡防护的措施，为实现边坡防护，应根据土壤类型、合理利用施工方法和工艺，如人造草坪、草皮平铺、草坪喷雾器和土工网植草等，采取环保措施，增加边坡植被密度，防止雨水积聚、水土流失、滑坡和斜坡失稳。在引进生态护坡技术时，要加强人工与自然植被的融合，在生态护坡中实行乔木、灌木、草类植物的协调布置，以平衡生态坡上的植被。

6 结束语

综上所述，为了能让城市进行可持续发展，需要在市政道路的给排水工作中引入海绵城市理念，提升对雨水的吸纳程度，以及整体弹性。通过对海绵城市建设概念、市政道路在海绵城市理念下的给排水设计重要性、给排水设计中海绵城市理念的应用进行细致分析后，了解到在现实施工时，可将相关理念与横断面、车行道、道路景观、附属设施等方面的设计进行融合，让城市建设与生态环境实现和平发展，进一步提高人们的生活质量。