海绵城市在市政道路工程设计中的应用梁平

海绵城市在市政道路工程设计中的应用梁平

身份证号码:65400119870310xxxx

摘要:随着我国社会的不断发展,海绵城市在市政道路工程中发挥了重要的作用。城市环境水平的日益下降,人们对于生活环境和城市化建设都提出了新的要求,市政道路在设计的过程中也向着更加生态化、健康化的方向发展,对城市环境的改善和交通系统质量的提高具有重要作的用。本文结合自身相关经验对海绵城市在市政道路设计中的应用进行相关探讨。

关键词:海绵城市、市政道路

1、传统城市道路雨水处理的反思

我国现阶段城市道路工程设计中,雨水的排放方式主要是沿着道路横坡、纵坡方向通过雨水口统一收集后进入市政雨水管网,其强调雨水径流的快速排放。这样传统的雨水排放方式已难以适应现代城市的发展。

近年来,国内部分城市在暴雨过后经常出现内涝现象,“城市看海”成为常态,但内涝的城市却依然存在水资源缺乏的情况。出现这样情况的主要原因:一是道路雨水径流通过雨水管网就近排入水系,造成了雨水资源的大量浪费,城市内涝过后水资源却未能得到有效补给,同时早期雨水污染严重,未经处理便直接排放,进一步恶化了城市水环境的污染问题;二是现阶段市政道路设计中,路面结构多采用不透水材料进行铺筑,导致不透水面积比例快速增长,造成地表水下渗量与地表径流量两者比例远远低于原市政雨水管道的承载能力。

2、海绵城市体系构建

海绵城市是近阶段城市发展需要融入的理念,是指城市能够像海绵一样,在确保城市排水防涝安全的前提下,最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化,促进雨水资源的利用和生态环境保护。海绵城市是实现从快排,及时排、就近排的工程排水时代跨入到“渗、滞、蓄、净、用、排”六位一体的综合排水的历史性、战略性的转变。

海绵城市的体系建设主要包含两方面:一是保护原有生态体系,尽可能地保护现状河流、湖泊、湿地、沟渠等水生态敏感区;二是低影响开发,通过对雨水的渗透、储存、调节、转输与截污净化等有效控制径流总量、径流峰值和径流污染是低影响开发雨水系统的核心理念。低影响开发系统与传统雨水管网排放系统两者应统筹考虑,合理的开挖沟渠、建设调蓄体、增加水域面积、促进雨水的积存、渗透与净化,将超标雨水径流排放系统作为储备,应付超过雨水管网系统设计标准的雨水径流。

3、海绵城市在市政道路建设中的设计要点

3.1市政道路设计原则

《海绵城市建设技术指南》提出城市开发建设过程需尽可能保护河流、绿化、树木等自然原生态环境。因此,市政道路在工程建设时,应合理选线,结合城市既有地理条件,在尽量不破坏现状排水系统的基础上跨越河流及湖泊,并且通过道路建设中央绿化带、侧绿化带、人行道等完成对雨水的滞留、渗透、净化利用,从而实现道路低影响开发的建设目标。

3.2市政道路路面结构分析

基于海绵城市理念的市政道路建设,使车行道的雨水直接利用横坡进入雨水收集系统;人行道铺筑采用透水性材料,在绿化带下方设置排水管,降雨时雨水优先满足绿化带上土壤的水源供给,当土壤超过最大含水量后,剩余径流雨水下渗至透水管道收集排放。

市政道路横断面组成包括绿化带、车行道及人行道。传统的道路排水方式是利用车行道或人行道向内侧1%~2%的横坡使雨水依靠重力自由地排入雨水口。根据海绵城市建设要求,市政道路路面结构采用透水性材料,在结构层下设置收集暗渠及透水管,雨水透过路面下渗进入道路基层后,通过排水盲管将雨水排出或者直接下渗至土基层进行排放。这种方式能明显使道路表面径流系数降低,达到了排水的标准,而且能满足路面的渗透、滞留以及蓄积净化的作用。但考虑到市政道路的车流量大、服务通行能力高的特点,上述的方式是无法在短时间完成积水渗透的。因此,海绵城市道路建设中应该采用新型透水材料铺装,降低城市地表热量的散发,透水透气性强,对于生态保护具有明显作用。该理念下道路的渗水系数通常大于等于1.0×10-3mm/s,透水层与地下水表层的距离在1m以上。其不同路面的雨水径流取值范围为:沥青、混凝土道路径流指数φ0.81~0.93;条石道路径流指数φ0.54~0.65;级配碎石道路径流指数φ0.38~0.55;碎石道路、砖石道路径流指数φ0.33~0.4;土泥道路径流指数φ0.24~0.35;绿地道路、公园道路径流指数φ0.1~0.2。

3.3道路排水系统设计分析

(1)绿化带设计

绿化带设计中,两侧边缘高度应略高于中心,排水口设置于绿化带中央处,绿化带呈下凹式。绿化带下设置碎石层渗沟连接雨水井,路面部分积水能经过绿化带土壤表层渗透吸收后,剩余的雨水通过渗沟—雨水口方式排出。这类绿化带设计对于减少洪涝灾害,提高土壤渗透系数,节约灌溉用水成本等具有明显的作用。

(2)排水层设计

排水层设计应结合自然生态以及人文环境。排水层结构从上往下依次为种植土壤层、水分渗透过滤层、渗排水层以及碎石(砂石)层。这类排水结构可以充分起到积水渗透、道路污水过滤以及环境保护作用,实现水源的循环再利用。

(3)透水管渗透设计

透水管排渗水效果强,能满足工程设计要求的耐压能力及透水性和反滤作用。透水管四周采用指定粒径的多孔材料对透水管进行填充,水通过多孔材料层进入透水管道内以完成道路雨水的积存协调。这类排水管占地少,不因地质条件、温度变化而发生断裂,并可达到排放洁净水的效果,不会对环境造成二次污染,而且透水效果明显,协调性强,应用广泛。但是透水管对周边填充物级配要求高,如采用级配不好的材料进行填充容易引起堵塞管孔,其透水的渗透效果也随之下降。

4、案例应用分析

规划镇区道路按等级分为快速路、主干路、次干路、支路。主干路的红线宽度为40-60米,次干路红线宽度为30-40米,支路红线宽度为20-30米,规划街坊路为城市支路的补充,道路红线8-15米。镇区内道路总长为143km,其中主干路长36.6km,次干路长23.6km,支路长82.8km。暴雨重现期按一般地区3a,重要地区设计重现期6a,下穿立交、涵洞采用20a,综合径流系数为0.6。道路结构从上至下依次为:车行道路面采用透水性沥青混凝土(人行道采用透水人行道砖),多孔水泥稳定透水性基层,级配碎石,砂垫层,绿化带结合实际情况设置植草沟,并于沟底设置透水盲沟、设置横纵向透水管道,利用砂砾、碎石等多孔材料完成对路面积水的过滤及渗透。按照上述设计,路面雨水可以通过透水路面、植草沟、绿化带等多途径达到渗透、蓄积、净化、排水的作用,对减缓径流、控制水源污染具有明显作用。

5、海绵城市“热”的“冷”思考

(1)市政道路低影响开发雨水系统对于缓解城市洪涝灾害、控制径流污染、净化城市水质、补充地下水源具有重要的作用。现阶段海绵城市建设方兴未艾,工程设计者应对各项技术问题进行冷静思考,使海绵城市的理念真正落到实处,长期发挥其作用。

(2)海绵城市建设不是样板工程,不能只搞一条示范路或示范小区,而应上升到城市总体规划层面,在各层次规划及城市建设中一以贯之。

(3)海绵城市建设不能照本宣科,应因地制宜充分结合所在地自然条件和实际情况,有针对性的进行设计。

(4)应注重功能与形式结合。道路绿化具有美化道路环境和净化空气的作用,在构建低影响开发功能性同时兼顾景观审美;不同植被需要的土壤及水分不一样,在选用植被时应保证适地适树原则,以提高道路绿化系统的稳定性,打造特点突出、风格鲜明的道路绿化景观体系。

结语

市政道路工程建设需要从多方面来研究雨水资源优化利用,构建合理的雨水利用模式,并结合具体工程做法,如透水路面、综合管廊、下沉式绿地、生物滞留设施以及植被缓冲带等技术中综合利用,以期达到最佳效果。

参考文献

[1]魏永.基于“海绵城市”理念的城市道路设计[J].江西建材,2016(8):61-64.

[2]王国荣,李正兆,张文中.海绵城市理论及其在城市规划中的实践构想[J].山西建筑,2014,36(12):5-6.

标签:;  ;  ;  

海绵城市在市政道路工程设计中的应用梁平
下载Doc文档

猜你喜欢